Các phương pháp oxy hóa quang hóa để phân hủy chất ô nhiễm bao gồm các quá trình liên quan đến cả oxy hóa quang hóa xúc tác và không xúc tác. Loại thứ nhất thường sử dụng oxy và hydro peroxide làm chất oxy hóa và dựa vào ánh sáng cực tím (UV) để khởi đầu quá trình oxy hóa và phân hủy chất ô nhiễm. Loại thứ hai, được gọi là oxy hóa quang xúc tác, nói chung có thể được phân loại thành xúc tác đồng thể và dị thể.
Trong quá trình phân hủy quang xúc tác dị thể, 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 dưới tác động của ánh sáng. Oxy hòa tan, các phân tử nước và các chất khác hấp phụ trên bán dẫn tương tác với các cặp “electron-lỗ trống” này, tích trữ năng lượng dư thừa. Điều này cho phép các hạt bán dẫn vượt qua các rào cản phản ứng nhiệt động học và hoạt động như chất xúc tác trong các phản ứng xúc tác khác nhau, tạo ra các gốc tự do có tính oxy hóa cao như •HO. Các gốc tự do này sau đó thúc đẩy quá trình phân hủy 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 xúc tác quang. 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 hoặc xử lý bức xạ riêng lẻ. Tia cực tím thường được sử dụng làm nguồn bức xạ trong oxy hóa xúc tác quang.
Ngoài ra, một lượng chất oxy hóa nhất định như hydro peroxide, ozone hoặc một số chất xúc tác cụ thể phải được đưa vào nước. Phương pháp này rất hiệu quả trong việc 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 tự do có hoạt tính cao trong nước, dễ dàng phá vỡ cấu trúc của các hợp chất hữu cơ.
Thời gian đăng bài: 07/09/2023
