A szennyező anyagok lebontására szolgáló fotokémiai oxidációs módszerek közé tartoznak a katalitikus és nem katalitikus fotokémiai oxidációt is magában foglaló eljárások. Az előbbiek gyakran oxigént és hidrogén-peroxidot használnak oxidálószerként, és az ultraibolya (UV) fényre támaszkodnak a szennyező anyagok oxidációjának és lebomlásának elindításához. Ez utóbbi, az úgynevezett fotokatalitikus oxidáció, általában homogén és heterogén katalízis kategóriába sorolható.
A heterogén fotokatalitikus lebontás során bizonyos mennyiségű fényérzékeny félvezető anyagot juttatnak a szennyezett rendszerbe, bizonyos mennyiségű fénysugárzással kombinálva. Ez „elektron-lyuk” párok gerjesztését eredményezi a fényérzékeny félvezető felületen fény hatására. Az oldott oxigén, a vízmolekulák és más, a félvezetőn adszorbeált anyagok kölcsönhatásba lépnek ezekkel az „elektron-lyuk” párokkal, tárolva a felesleges energiát. Ez lehetővé teszi, hogy a félvezető részecskék leküzdjék a termodinamikai reakciógátakat, és katalizátorként működjenek különböző katalitikus reakciókban, erősen oxidatív gyököket, például •HO-t generálva. Ezek a gyökök aztán elősegítik a szennyező anyagok lebomlását olyan folyamatokon keresztül, mint a hidroxil addíció, szubsztitúció és elektrontranszfer.
A fotokémiai oxidációs eljárások magukban foglalják a fényérzékeny oxidációt, a fotogerjesztett oxidációt és a fotokatalitikus oxidációt. A fotokémiai oxidáció egyesíti a kémiai oxidációt és a sugárzást, hogy növelje az oxidációs reakciók sebességét és oxidációs kapacitását az egyedi kémiai oxidációhoz vagy sugárkezeléshez képest. Az ultraibolya fényt általában sugárforrásként használják a fotokatalitikus oxidációban.
Ezenkívül előre meghatározott mennyiségű oxidálószert, például hidrogén-peroxidot, ózont vagy bizonyos katalizátorokat kell a vízbe juttatni. Ez a módszer rendkívül hatékony kis szerves molekulák, például festékek eltávolítására, amelyek nehezen lebomlanak és mérgezőek. A fotokémiai oxidációs reakciók során számos erősen reaktív gyök keletkezik a vízben, amelyek könnyen megbontják a szerves vegyületek szerkezetét.
Feladás időpontja: 2023.07.07
