Fotokemiske oxidationsmetoder til nedbrydning af forurenende stoffer omfatter processer, der involverer både katalytisk og ikke-katalytisk fotokemisk oxidation. Førstnævnte anvender ofte ilt og hydrogenperoxid som oxidanter og er afhængige af ultraviolet (UV) lys til at initiere oxidation og nedbrydning af forurenende stoffer. Sidstnævnte, kendt som fotokatalytisk oxidation, kan generelt kategoriseres som homogen og heterogen katalyse.
Ved heterogen fotokatalytisk nedbrydning introduceres 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 ilt, 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, hvorved der genereres stærkt oxidative radikaler såsom •H2O. Disse radikaler letter derefter nedbrydningen af forurenende stoffer gennem processer som hydroxyladdition, substitution og elektronoverførsel.
Fotokemiske oxidationsmetoder omfatter fotosensibiliseret oxidation, fotoexciteret oxidation og fotokatalytisk oxidation. Fotokemisk oxidation kombinerer kemisk oxidation og stråling for at forbedre hastigheden og oxidationskapaciteten af oxidationsreaktioner sammenlignet med individuel kemisk oxidation eller strålingsbehandling. Ultraviolet lys anvendes almindeligvis som strålingskilde i fotokatalytisk oxidation.
Derudover skal en forudbestemt mængde oxidanter som hydrogenperoxid, ozon eller visse katalysatorer tilsættes vandet. Denne metode er yderst effektiv til fjernelse af små organiske molekyler, såsom farvestoffer, der er vanskelige at nedbryde og har toksicitet. Fotokemiske oxidationsreaktioner genererer adskillige meget reaktive radikaler i vandet, som let forstyrrer strukturen af organiske forbindelser.
Opslagstidspunkt: 7. september 2023
