Metode fotokemijske oksidacije za razgradnju onečišćujućih tvari uključuju procese koji uključuju i katalitičku i nekatalitičku fotokemijsku oksidaciju. Prvi često koriste kisik i vodikov peroksid kao oksidanse i oslanjaju se na ultraljubičasto (UV) svjetlo za pokretanje oksidacije i razgradnje zagađivača. Potonja, poznata kao fotokatalitička oksidacija, općenito se može kategorizirati kao homogena i heterogena kataliza.
Kod heterogene fotokatalitičke razgradnje, određena količina fotoosjetljivog poluvodičkog materijala uvodi se u onečišćeni sustav, u kombinaciji s određenom količinom svjetlosnog zračenja. To rezultira pobuđivanjem parova "elektron-rupa" na fotoosjetljivoj površini poluvodiča pod izlaganjem svjetlu. Otopljeni kisik, molekule vode i druge tvari adsorbirane na poluvodiču stupaju u interakciju s tim parovima "elektron-rupa", pohranjujući višak energije. To omogućuje poluvodičkim česticama da prevladaju termodinamičke reakcijske barijere i djeluju kao katalizatori u raznim katalitičkim reakcijama, stvarajući visoko oksidativne radikale kao što je •HO. Ovi radikali zatim olakšavaju razgradnju zagađivača kroz procese kao što su adicija hidroksila, supstitucija i prijenos elektrona.
Metode fotokemijske oksidacije obuhvaćaju fotosenzibiliziranu oksidaciju, fotoekscitiranu oksidaciju i fotokatalitičku oksidaciju. Fotokemijska oksidacija kombinira kemijsku oksidaciju i zračenje kako bi se povećala brzina i oksidacijski kapacitet oksidacijskih reakcija u usporedbi s pojedinačnom kemijskom oksidacijom ili tretmanom zračenjem. Ultraljubičasto svjetlo se obično koristi kao izvor zračenja u fotokatalitičkoj oksidaciji.
Osim toga, u vodu se mora unijeti unaprijed određena količina oksidansa poput vodikovog peroksida, ozona ili određenih katalizatora. Ova je metoda vrlo učinkovita za uklanjanje malih organskih molekula, poput boja, koje se teško razgrađuju i koje su toksične. Reakcije fotokemijske oksidacije stvaraju brojne visoko reaktivne radikale u vodi, koji lako remete strukturu organskih spojeva.
Vrijeme objave: 7. rujna 2023
