Фотохимичните окислителни методи за разграждане на замърсители включват процеси, включващи както каталитично, така и некаталитично фотохимично окисление. Първите често използват кислород и водороден пероксид като окислители и разчитат на ултравиолетова (UV) светлина, за да инициират окисляването и разлагането на замърсителите. Последното, известно като фотокаталитично окисление, обикновено може да се категоризира като хомогенна и хетерогенна катализа.
При хетерогенно фотокаталитично разграждане определено количество фоточувствителен полупроводников материал се въвежда в замърсената система, комбинирано с определено количество светлинно лъчение. Това води до възбуждане на двойки "електрон-дупка" върху фоточувствителната повърхност на полупроводника при излагане на светлина. Разтвореният кислород, водните молекули и други вещества, адсорбирани върху полупроводника, взаимодействат с тези двойки „електрон-дупка“, съхранявайки излишната енергия. Това позволява на полупроводниковите частици да преодолеят бариерите на термодинамичните реакции и да действат като катализатори в различни каталитични реакции, генерирайки силно окислителни радикали като •HO. След това тези радикали улесняват разграждането на замърсителите чрез процеси като добавяне на хидроксил, заместване и пренос на електрон.
Методите за фотохимично окисление включват фоточувствително окисление, фотовъзбудено окисление и фотокаталитично окисление. Фотохимичното окисляване съчетава химическо окисление и радиация, за да подобри скоростта и окислителния капацитет на окислителните реакции в сравнение с индивидуалното химическо окисление или радиационно третиране. Ултравиолетовата светлина обикновено се използва като източник на радиация при фотокаталитичното окисляване.
Освен това във водата трябва да се въведе предварително определено количество окислители като водороден пероксид, озон или определени катализатори. Този метод е много ефективен за отстраняване на малки органични молекули, като багрила, които са трудни за разграждане и притежават токсичност. Реакциите на фотохимично окисляване генерират множество силно реактивни радикали във водата, които лесно нарушават структурата на органичните съединения.
Време на публикуване: септември 07-2023 г
