Metody fotochemické oxidace pro degradaci znečišťujících látek zahrnují procesy zahrnující jak katalytickou, tak nekatalytickou fotochemickou oxidaci. První z nich často využívají kyslík a peroxid vodíku jako oxidační činidla a k zahájení oxidace a rozkladu znečišťujících látek se spoléhají na ultrafialové (UV) záření. Druhá, známá jako fotokatalytická oxidace, lze obecně rozdělit na homogenní a heterogenní katalýzu.
Při heterogenní fotokatalytické degradaci se do znečištěného systému zavádí určité množství fotocitlivého polovodičového materiálu v kombinaci s určitým množstvím světelného záření. To vede k excitaci párů „elektron-díra“ na povrchu fotocitlivého polovodiče pod vlivem světla. Rozpuštěný kyslík, molekuly vody a další látky adsorbované na polovodiči interagují s těmito páry „elektron-díra“ a ukládají přebytečnou energii. To umožňuje polovodičovým částicím překonávat termodynamické reakční bariéry a působit jako katalyzátory v různých katalytických reakcích, čímž vznikají vysoce oxidační radikály, jako je •H2O2. Tyto radikály pak usnadňují degradaci znečišťujících látek prostřednictvím procesů, jako je hydroxylová adice, substituce a přenos elektronů.
Metody fotochemické oxidace zahrnují fotosenzibilizovanou oxidaci, fotoexcitovanou oxidaci a fotokatalytickou oxidaci. Fotochemická oxidace kombinuje chemickou oxidaci a záření, čímž se zvyšuje rychlost a oxidační kapacita oxidačních reakcí ve srovnání s individuální chemickou oxidací nebo radiačním ošetřením. Jako zdroj záření se při fotokatalytické oxidaci běžně používá ultrafialové světlo.
Kromě toho musí být do vody přidáno předem stanovené množství oxidačních činidel, jako je peroxid vodíku, ozon nebo určité katalyzátory. Tato metoda je vysoce účinná pro odstraňování malých organických molekul, jako jsou barviva, která se obtížně odbourávají a jsou toxická. Fotochemické oxidační reakce generují ve vodě četné vysoce reaktivní radikály, které snadno narušují strukturu organických sloučenin.
Čas zveřejnění: 7. září 2023
