Metody utleniania fotochemicznego do degradacji zanieczyszczeń obejmują procesy obejmujące zarówno katalityczne, jak i niekatalityczne utlenianie fotochemiczne. Te pierwsze często wykorzystują tlen i nadtlenek wodoru jako utleniacze i polegają na świetle ultrafioletowym (UV) w celu zainicjowania utleniania i rozkładu zanieczyszczeń. Te drugie, znane jako utlenianie fotokatalityczne, można ogólnie podzielić na katalizę jednorodną i niejednorodną.
W heterogenicznej degradacji fotokatalitycznej pewna ilość światłoczułego materiału półprzewodnikowego jest wprowadzana do zanieczyszczonego układu, w połączeniu z pewną ilością promieniowania świetlnego. Powoduje to wzbudzenie par „elektron-dziura” na powierzchni światłoczułego półprzewodnika pod wpływem światła. Rozpuszczony tlen, cząsteczki wody i inne substancje zaadsorbowane na półprzewodniku oddziałują z tymi parami „elektron-dziura”, magazynując nadmiar energii. Pozwala to cząsteczkom półprzewodnika pokonać bariery reakcji termodynamicznej i działać jako katalizatory w różnych reakcjach katalitycznych, generując silnie utleniające rodniki, takie jak •HO. Rodniki te ułatwiają następnie degradację zanieczyszczeń poprzez procesy takie jak addycja hydroksylu, substytucja i transfer elektronów.
Metody utleniania fotochemicznego obejmują utlenianie fotosensybilizowane, utlenianie fotowzbudzone i utlenianie fotokatalityczne. Utlenianie fotochemiczne łączy utlenianie chemiczne i promieniowanie w celu zwiększenia szybkości i zdolności utleniania reakcji utleniania w porównaniu z indywidualnym utlenianiem chemicznym lub obróbką radiacyjną. Światło ultrafioletowe jest powszechnie stosowane jako źródło promieniowania w utlenianiu fotokatalitycznym.
Ponadto do wody należy wprowadzić określoną ilość utleniaczy, takich jak nadtlenek wodoru, ozon lub niektóre katalizatory. Ta metoda jest wysoce skuteczna w usuwaniu małych cząsteczek organicznych, takich jak barwniki, które są trudne do degradacji i posiadają toksyczność. Reakcje utleniania fotochemicznego generują liczne wysoce reaktywne rodniki w wodzie, które łatwo zakłócają strukturę związków organicznych.
Czas publikacji: 07-09-2023
