光化學(xué)催化氧化技術(shù)，作為高級氧化技術(shù)的一種，近年來在環(huán)境保護領(lǐng)域受到了普遍關(guān)注。它是在光化學(xué)氧化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，通過引入催化劑，明顯增強了氧化能力，使得有機污染物能夠更徹底地降解。本文將深入探討光化學(xué)催化氧化的原理、分類、應(yīng)用以及較新的研究進展。

 原理與分類

光催化反應(yīng)，即在光的作用下進行的化學(xué)反應(yīng)，其基本原理是分子吸收特定波長的電磁輻射后，達到激發(fā)態(tài)，進而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生新的物質(zhì)或成為熱反應(yīng)的引發(fā)劑。光化學(xué)催化氧化技術(shù)利用光激發(fā)氧化，將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結(jié)合，產(chǎn)生氧化能力較強的自由基，從而降解污染物。

根據(jù)催化劑和反應(yīng)體系的不同，光化學(xué)催化氧化技術(shù)可以分為均相和非均相兩種類型。均相光催化降解通常以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質(zhì)，通過光助-Fenton反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基，使污染物得到降解。而非均相光催化降解則利用光照射某些具有能帶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光催化劑，如TiO2、ZnO、CdS、WO3等，誘發(fā)產(chǎn)生羥基自由基，進而氧化分解有機物。

 應(yīng)用領(lǐng)域

光化學(xué)催化氧化技術(shù)在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。在工業(yè)廢水處理方面，它可以有效去除污水中的難降解物質(zhì)，如CCl4、多氯聯(lián)苯等。在氣相污染物處理方面，光催化氧化技術(shù)同樣表現(xiàn)出色，能夠降解空氣中的有機污染物，改善空氣質(zhì)量。

此外，光催化技術(shù)還可以用于生產(chǎn)高附加值化學(xué)品。例如，通過光催化有機合成，可以實現(xiàn)硝基芳烴到氨基芳烴的還原反應(yīng)耦合芳醇到芳醛的氧化反應(yīng)，生成N-芐烯苯胺（N-BA）衍生物等高價值精細化工品。

 較新研究進展

近年來，光化學(xué)催化氧化技術(shù)的研究取得了明顯進展。華南師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授蘭亞乾團隊合成了兩種三功能（氧化性、還原性和路易斯酸性）分子結(jié)光催化劑uc-Ni5-Co4和c-Ni5-Co4，實現(xiàn)了在沒有額外劑、光敏劑、氧化劑和還原劑的條件下，硝基芳烴到氨基芳烴的還原反應(yīng)耦合芳醇到芳醛的氧化反應(yīng)。這一研究成果為金屬簇催化劑用于工業(yè)生產(chǎn)高價值精細化工品提供了新策略。

 結(jié)論

光化學(xué)催化氧化技術(shù)以其高效、環(huán)保的特點，在環(huán)境保護和化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的潛力。隨著研究的不斷深入和技術(shù)的不斷完善，相信光化學(xué)催化氧化技術(shù)將在未來發(fā)揮更加重要的作用，為人類的可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。