Metódy fotochemickej oxidácie na degradáciu znečisťujúcich látok zahŕňajú procesy zahŕňajúce katalytickú aj nekatalytickú fotochemickú oxidáciu. Prvé často využívajú kyslík a peroxid vodíka ako oxidanty a spoliehajú sa na ultrafialové (UV) svetlo na spustenie oxidácie a rozkladu znečisťujúcich látok. Druhú, známu ako fotokatalytická oxidácia, možno vo všeobecnosti kategorizovať ako homogénnu a heterogénnu katalýzu.
Pri heterogénnej fotokatalytickej degradácii sa do znečisteného systému vnáša určité množstvo fotosenzitívneho polovodičového materiálu v kombinácii s určitým množstvom svetelného žiarenia. Výsledkom je excitácia párov „elektrón-diera“ na fotocitlivom povrchu polovodiča pri vystavení svetlu. Rozpustený kyslík, molekuly vody a ďalšie látky adsorbované na polovodiči interagujú s týmito pármi „elektrón-diera“ a ukladajú prebytočnú energiu. To umožňuje polovodičovým časticiam prekonať termodynamické reakčné bariéry a pôsobiť ako katalyzátory v rôznych katalytických reakciách, pričom vznikajú vysoko oxidačné radikály, ako je •HO. Tieto radikály potom uľahčujú degradáciu znečisťujúcich látok prostredníctvom procesov, ako je adícia hydroxylu, substitúcia a prenos elektrónov.
Metódy fotochemickej oxidácie zahŕňajú fotosenzibilizovanú oxidáciu, fotoexcitovanú oxidáciu a fotokatalytickú oxidáciu. Fotochemická oxidácia kombinuje chemickú oxidáciu a žiarenie na zvýšenie rýchlosti a oxidačnej kapacity oxidačných reakcií v porovnaní s individuálnou chemickou oxidáciou alebo žiarením. Ultrafialové svetlo sa bežne používa ako zdroj žiarenia pri fotokatalytickej oxidácii.
Okrem toho sa do vody musí zaviesť vopred stanovené množstvo oxidantov, ako je peroxid vodíka, ozón alebo určité katalyzátory. Táto metóda je vysoko účinná na odstránenie malých organických molekúl, ako sú farbivá, ktoré sa ťažko odbúravajú a sú toxické. Fotochemické oxidačné reakcie vytvárajú vo vode početné vysoko reaktívne radikály, ktoré ľahko narúšajú štruktúru organických zlúčenín.
Čas odoslania: 07.09.2023
