Các phương pháp oxy hóa quang hóa để phân hủy chất ô nhiễm bao gồm các quá trình liên quan đến cả quá trình oxy hóa quang hóa xúc tác và không xúc tác. Quá trình trước thường sử dụng oxy và hydro peroxide làm chất oxy hóa và dựa vào tia cực tím (UV) để bắt đầu quá trình oxy hóa và phân hủy chất ô nhiễm. Quá trình sau, được gọi là quá trình oxy hóa quang xúc tác, thường có thể được phân loại thành xúc tác đồng nhất và không đồng nhất.
Trong quá trình phân hủy quang xúc tác không đồng nhất, một lượng vật liệu bán dẫn nhạy sáng nhất định được đưa vào hệ thống bị ô nhiễm, kết hợp với một lượng bức xạ ánh sáng nhất định. Điều này dẫn đến sự kích thích các cặp "electron-lỗ trống" trên bề mặt bán dẫn nhạy sáng khi tiếp xúc với ánh sáng. Oxy hòa tan, các phân tử nước và các chất khác được hấp phụ trên chất bán dẫn tương tác với các cặp "electron-lỗ trống" này, lưu trữ năng lượng dư thừa. Điều này cho phép các hạt bán dẫn vượt qua các rào cản phản ứng nhiệt động lực học và hoạt động như chất xúc tác trong nhiều phản ứng xúc tác khác nhau, tạo ra các gốc oxy hóa cao như •HO. Các gốc này sau đó tạo điều kiện cho quá trình phân hủy các chất ô nhiễm thông qua các quá trình như cộng hydroxyl, thay thế và chuyển electron.
Các phương pháp oxy hóa quang hóa bao gồm oxy hóa nhạy sáng, oxy hóa kích thích quang và oxy hóa quang xúc tác. Oxy hóa quang hóa kết hợp oxy hóa hóa học và bức xạ để tăng tốc độ và khả năng oxy hóa của các phản ứng oxy hóa so với oxy hóa hóa học riêng lẻ hoặc xử lý bức xạ. Ánh sáng cực tím thường được sử dụng làm nguồn bức xạ trong quá trình oxy hóa quang xúc tác.
Ngoài ra, một lượng chất oxy hóa được xác định trước như hydrogen peroxide, ozone hoặc một số chất xúc tác nhất định phải được đưa vào nước. Phương pháp này rất hiệu quả để loại bỏ các phân tử hữu cơ nhỏ, chẳng hạn như thuốc nhuộm, khó phân hủy và có độc tính. Phản ứng oxy hóa quang hóa tạo ra nhiều gốc có phản ứng cao trong nước, dễ dàng phá vỡ cấu trúc của các hợp chất hữu cơ.
Thời gian đăng: 07-09-2023
