Metode fotokemične oksidacije za razgradnjo onesnaževal vključujejo procese, ki vključujejo tako katalitično kot nekatalitično fotokemično oksidacijo. Prve pogosto uporabljajo kisik in vodikov peroksid kot oksidanta ter se za začetek oksidacije in razgradnje onesnaževal zanašajo na ultravijolično (UV) svetlobo. Slednje, znane kot fotokatalitska oksidacija, lahko na splošno razdelimo na homogeno in heterogeno katalizo.
Pri heterogeni fotokatalitični razgradnji se v onesnažen sistem vnese določena količina fotoobčutljivega polprevodniškega materiala, skupaj z določeno količino svetlobnega sevanja. To povzroči vzbujanje parov "elektron-vrzel" na fotoobčutljivi polprevodniški površini pod vplivom svetlobe. Raztopljeni kisik, molekule vode in druge snovi, adsorbirane na polprevodniku, interagirajo s temi pari "elektron-vrzel", pri čemer shranjujejo presežno energijo. To omogoča polprevodniškim delcem, da premagajo termodinamične reakcijske ovire in delujejo kot katalizatorji v različnih katalitičnih reakcijah, pri čemer ustvarjajo visoko oksidativne radikale, kot je •H2O2. Ti radikali nato olajšajo razgradnjo onesnaževal s procesi, kot so adicija hidroksila, substitucija in prenos elektronov.
Metode fotokemične oksidacije zajemajo fotosenzibilizirano oksidacijo, fotovzbujeno oksidacijo in fotokatalitično oksidacijo. Fotokemična oksidacija združuje kemično oksidacijo in sevanje za povečanje hitrosti in oksidativne zmogljivosti oksidacijskih reakcij v primerjavi s posamezno kemično oksidacijo ali sevalno obdelavo. Ultravijolična svetloba se pogosto uporablja kot vir sevanja pri fotokatalitični oksidaciji.
Poleg tega je treba v vodo vnesti vnaprej določeno količino oksidantov, kot so vodikov peroksid, ozon ali določeni katalizatorji. Ta metoda je zelo učinkovita za odstranjevanje majhnih organskih molekul, kot so barvila, ki jih je težko razgraditi in so strupene. Fotokemične oksidacijske reakcije v vodi ustvarjajo številne zelo reaktivne radikale, ki zlahka porušijo strukturo organskih spojin.
Čas objave: 7. september 2023
