Piesārņotāju noārdīšanas fotoķīmiskās oksidācijas metodes ietver procesus, kas ietver gan katalītisku, gan nekatalītisku fotoķīmisko oksidāciju. Pirmajās bieži tiek izmantots skābeklis un ūdeņraža peroksīds kā oksidētāji, un piesārņotāju oksidācijas un sadalīšanās uzsākšanai tiek izmantots ultravioletais (UV) starojums. Pēdējo, kas pazīstama kā fotokatalītiskā oksidācija, parasti var klasificēt kā homogēnu un heterogēnu katalīzi.
Heterogēnā fotokatalītiskajā degradācijā piesārņotajā sistēmā tiek ievadīts noteikts daudzums gaismjutīga pusvadītāju materiāla, kas tiek apvienots ar noteiktu gaismas starojuma daudzumu. Tas gaismas iedarbībā uz gaismjutīgās pusvadītāju virsmas ierosina "elektronu-caurumu" pārus. Izšķīdušais skābeklis, ūdens molekulas un citas uz pusvadītāja adsorbētās vielas mijiedarbojas ar šiem "elektronu-caurumu" pāriem, uzkrājot lieko enerģiju. Tas ļauj pusvadītāju daļiņām pārvarēt termodinamiskās reakcijas barjeras un darboties kā katalizatoriem dažādās katalītiskās reakcijās, radot ļoti oksidatīvus radikāļus, piemēram, •HO. Šie radikāļi pēc tam veicina piesārņotāju degradāciju, izmantojot tādus procesus kā hidroksilgrupu pievienošana, aizvietošana un elektronu pārnešana.
Fotoķīmiskās oksidēšanas metodes ietver fotosensibilizētu oksidēšanu, fotoierosinātu oksidēšanu un fotokatalītisko oksidēšanu. Fotoķīmiskā oksidēšana apvieno ķīmisko oksidēšanu un starojumu, lai palielinātu oksidācijas reakciju ātrumu un oksidatīvo spēju, salīdzinot ar individuālu ķīmisko oksidēšanu vai starojuma apstrādi. Fotokatalītiskajā oksidēšanā kā starojuma avotu parasti izmanto ultravioleto gaismu.
Turklāt ūdenī jāievada iepriekš noteikts oksidētāju daudzums, piemēram, ūdeņraža peroksīds, ozons vai noteikti katalizatori. Šī metode ir ļoti efektīva mazu organisko molekulu, piemēram, krāsvielu, atdalīšanai, kuras ir grūti noārdīt un kurām piemīt toksiskas īpašības. Fotoķīmiskās oksidācijas reakcijas ūdenī rada daudzus ļoti reaģējošus radikāļus, kas viegli izjauc organisko savienojumu struktūru.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 7. septembris
