Fotokemiske oxidationsmetoder til nedbrydning af forurenende stoffer omfatter processer, der involverer både katalytisk og ikke-katalytisk fotokemisk oxidation. Førstnævnte bruger ofte oxygen og hydrogenperoxid som oxidanter og er afhængige af ultraviolet (UV) lys for at starte oxidation og nedbrydning af forurenende stoffer. Sidstnævnte, kendt som fotokatalytisk oxidation, kan generelt kategoriseres som homogen og heterogen katalyse.
Ved heterogen fotokatalytisk nedbrydning indføres en vis mængde lysfølsomt halvledermateriale i det forurenede system kombineret med en vis mængde lysstråling. Dette resulterer i excitation af "elektron-hul"-par på den lysfølsomme halvlederoverflade under lyseksponering. Opløst oxygen, vandmolekyler og andre stoffer adsorberet på halvlederen interagerer med disse "elektron-hul"-par og lagrer overskydende energi. Dette gør det muligt for halvlederpartiklerne at overvinde termodynamiske reaktionsbarrierer og fungere som katalysatorer i forskellige katalytiske reaktioner, hvilket genererer stærkt oxidative radikaler såsom •HO. Disse radikaler letter derefter nedbrydningen af forurenende stoffer gennem processer såsom hydroxyltilsætning, substitution og elektronoverførsel.
Fotokemiske oxidationsmetoder omfatter fotosensibiliseret oxidation, fotoexciteret oxidation og fotokatalytisk oxidation. Fotokemisk oxidation kombinerer kemisk oxidation og stråling for at øge hastigheden og oxidationskapaciteten af oxidationsreaktioner sammenlignet med individuel kemisk oxidation eller strålebehandling. Ultraviolet lys er almindeligt anvendt som strålingskilde i fotokatalytisk oxidation.
Derudover skal en forudbestemt mængde oxidanter som hydrogenperoxid, ozon eller visse katalysatorer indføres i vandet. Denne metode er yderst effektiv til fjernelse af små organiske molekyler, såsom farvestoffer, der er svære at nedbryde og har toksicitet. Fotokemiske oxidationsreaktioner genererer adskillige meget reaktive radikaler i vandet, som let forstyrrer strukturen af organiske forbindelser.
Indlægstid: Sep-07-2023
