Metode fotokemijske oksidacije za razgradnju onečišćujućih tvari uključuju procese koji uključuju i katalitičku i nekatalitičku fotokemijsku oksidaciju. Prve često koriste kisik i vodikov peroksid kao oksidanse i oslanjaju se na ultraljubičasto (UV) svjetlo za pokretanje oksidacije i razgradnje onečišćujućih tvari. Potonje, poznate kao fotokatalitička oksidacija, općenito se mogu kategorizirati kao homogena i heterogena kataliza.
Kod heterogene fotokatalitičke razgradnje, određena količina fotosenzitivnog poluvodičkog materijala uvodi se u onečišćeni sustav, u kombinaciji s određenom količinom svjetlosnog zračenja. To rezultira pobuđivanjem parova "elektron-rupa" na fotosenzitivnoj površini poluvodiča pod utjecajem svjetlosti. Otopljeni kisik, molekule vode i druge tvari adsorbirane na poluvodiču međusobno djeluju 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 poput •H2O2. Ti radikali zatim olakšavaju razgradnju onečišćujućih tvari kroz procese poput adicije hidroksila, supstitucije i prijenosa elektrona.
Metode fotokemijske oksidacije obuhvaćaju fotosenzibiliziranu oksidaciju, fotopobuđenu oksidaciju i fotokatalitičku oksidaciju. Fotokemijska oksidacija kombinira kemijsku oksidaciju i zračenje kako bi se povećala brzina i oksidativni kapacitet oksidacijskih reakcija u usporedbi s pojedinačnom kemijskom oksidacijom ili 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 metoda je vrlo učinkovita za uklanjanje malih organskih molekula, poput boja, koje je teško razgraditi i posjeduju toksičnost. Fotokemijske oksidacijske reakcije stvaraju brojne visoko reaktivne radikale u vodi, koji lako narušavaju strukturu organskih spojeva.
Vrijeme objave: 07.09.2023.
