Fotokemiska oxidationsmetoder för nedbrytning av föroreningar inkluderar processer som involverar både katalytisk och icke-katalytisk fotokemisk oxidation. De förstnämnda använder ofta syre och väteperoxid som oxidanter och förlitar sig på ultraviolett (UV) ljus för att initiera oxidation och nedbrytning av föroreningar. Den senare, känd som fotokatalytisk oxidation, kan i allmänhet kategoriseras som homogen och heterogen katalys.
Vid heterogen fotokatalytisk nedbrytning införs en viss mängd ljuskänsligt halvledarmaterial i det förorenade systemet, kombinerat med en viss mängd ljusstrålning. Detta resulterar i excitation av "elektronhål"-par på den ljuskänsliga halvledarytan under ljusexponering. Löst syre, vattenmolekyler och andra ämnen som adsorberas på halvledaren interagerar med dessa "elektron-hål"-par och lagrar överskottsenergi. Detta gör att halvledarpartiklarna kan övervinna termodynamiska reaktionsbarriärer och fungera som katalysatorer i olika katalytiska reaktioner, vilket genererar starkt oxidativa radikaler såsom •HO. Dessa radikaler underlättar sedan nedbrytningen av föroreningar genom processer som hydroxyltillsats, substitution och elektronöverföring.
Fotokemiska oxidationsmetoder omfattar fotosensibiliserad oxidation, fotoexciterad oxidation och fotokatalytisk oxidation. Fotokemisk oxidation kombinerar kemisk oxidation och strålning för att öka hastigheten och oxidationskapaciteten för oxidationsreaktioner jämfört med individuell kemisk oxidation eller strålbehandling. Ultraviolett ljus används vanligtvis som strålningskälla vid fotokatalytisk oxidation.
Dessutom måste en förutbestämd mängd oxidanter som väteperoxid, ozon eller vissa katalysatorer införas i vattnet. Denna metod är mycket effektiv för att avlägsna små organiska molekyler, såsom färgämnen, som är svåra att bryta ned och har toxicitet. Fotokemiska oxidationsreaktioner genererar många mycket reaktiva radikaler i vattnet, som lätt stör strukturen hos organiska föreningar.
Posttid: 2023-07-07
