Metody fotochemické oxidace pro degradaci znečišťujících látek zahrnují procesy zahrnující jak katalytickou, tak nekatalytickou fotochemickou oxidaci. První často využívají kyslík a peroxid vodíku jako oxidanty a spoléhají na ultrafialové (UV) světlo k zahájení oxidace a rozkladu znečišťujících látek. Ta, známá jako fotokatalytická oxidace, může být obecně kategorizována jako homogenní a heterogenní katalýza.
Při heterogenní fotokatalytické degradaci se do znečištěného systému vnese určité množství fotocitlivého polovodičového materiálu v kombinaci s určitým množstvím světelného záření. To má za následek excitaci párů „elektron-díra“ na fotocitlivém povrchu polovodiče při vystavení světlu. Rozpuštěný kyslík, molekuly vody a další látky adsorbované na polovodiči interagují s těmito páry „elektron-díra“ a ukládají přebytečnou energii. To umožňuje polovodičovým částicím překonat termodynamické reakční bariéry a působit jako katalyzátory v různých katalytických reakcích, generujících vysoce oxidační radikály, jako je •HO. Tyto radikály pak usnadňují degradaci znečišťujících látek prostřednictvím procesů, jako je adice hydroxylu, substituce a přenos elektronů.
Metody fotochemické oxidace zahrnují fotosenzibilizovanou oxidaci, fotoexcitovanou oxidaci a fotokatalytickou oxidaci. Fotochemická oxidace kombinuje chemickou oxidaci a záření ke zvýšení rychlosti a oxidační kapacity oxidačních reakcí ve srovnání s individuální chemickou oxidací nebo radiačním ošetřením. Ultrafialové světlo se běžně používá jako zdroj záření při fotokatalytické oxidaci.
Kromě toho musí být do vody zavedeno předem stanovené množství oxidantů, jako je peroxid vodíku, ozón nebo určité katalyzátory. Tato metoda je vysoce účinná pro odstranění malých organických molekul, jako jsou barviva, které se obtížně odbourávají a jsou toxické. Fotochemické oxidační reakce vytvářejí ve vodě četné vysoce reaktivní radikály, které snadno narušují strukturu organických sloučenin.
Čas odeslání: září-07-2023
