A szennyező anyagok lebontására szolgáló fotokémiai oxidációs módszerek magukban foglalják mind a katalitikus, mind a nem katalitikus fotokémiai oxidációt magában foglaló folyamatokat. Az előbbiek gyakran oxigént és hidrogén-peroxidot használnak oxidálószerként, és az ultraibolya (UV) fényre támaszkodnak a szennyező anyagok oxidációjának és bomlásának megindításához. Az utóbbi, amelyet fotokatalitikus oxidációnak neveznek, általában homogén és heterogén katalízisre osztható.
A heterogén fotokatalitikus lebontás során bizonyos mennyiségű fényérzékeny félvezető anyagot juttatnak a szennyezett rendszerbe, bizonyos mennyiségű fénysugárzással kombinálva. Ez a fény hatására a fényérzékeny félvezető felületén „elektron-lyuk” párok gerjesztését eredményezi. Az oldott oxigén, a vízmolekulák és a félvezetőn adszorbeált egyéb anyagok kölcsönhatásba lépnek ezekkel az „elektron-lyuk” párokkal, felesleges energiát tárolva. Ez lehetővé teszi a félvezető részecskék számára, hogy leküzdjék a termodinamikai reakciógátakat, és katalizátorként működjenek különféle katalitikus reakciókban, erősen oxidatív gyököket, például •HO2-t hozva létre. Ezek a gyökök ezután elősegítik a szennyező anyagok lebontását olyan folyamatokon keresztül, mint a hidroxil-addíció, a szubsztitúció és az elektronátvitel.
A fotokémiai oxidációs módszerek közé tartozik a fotoszenzibilizált oxidáció, a fotogerjesztett oxidáció és a fotokatalitikus oxidáció. A fotokémiai oxidáció a kémiai oxidációt és a sugárzást ötvözi, hogy növelje az oxidációs reakciók sebességét és oxidatív kapacitását az egyedi kémiai oxidációhoz vagy sugárkezeléshez képest. Az ultraibolya fényt gyakran használják sugárforrásként a fotokatalitikus oxidációban.
Ezenkívül előre meghatározott mennyiségű oxidálószert, például hidrogén-peroxidot, ózont vagy bizonyos katalizátorokat kell a vízbe juttatni. Ez a módszer rendkívül hatékony a nehezen lebontható és toxikus kis szerves molekulák, például festékek eltávolítására. A fotokémiai oxidációs reakciók számos, rendkívül reaktív gyököt hoznak létre a vízben, amelyek könnyen megbontják a szerves vegyületek szerkezetét.
Közzététel ideje: 2023. szeptember 7.
