오염물질 분해를 위한 광화학적 산화 방법에는 촉매적 산화와 비촉매적 광화학적 산화가 모두 포함됩니다. 전자는 종종 산소와 과산화수소를 산화제로 활용하고 자외선(UV)에 의존하여 오염물질의 산화와 분해를 시작합니다. 광촉매 산화로 알려진 후자는 일반적으로 균질 촉매와 불균일 촉매로 분류될 수 있습니다.
이종 광촉매 분해에서는 일정량의 감광성 반도체 물질이 일정량의 광선과 결합하여 오염된 시스템에 도입됩니다. 이로 인해 빛에 노출되면 감광성 반도체 표면에 "전자-정공" 쌍이 여기됩니다. 반도체에 흡착된 용존 산소, 물 분자 및 기타 물질은 이러한 "전자-정공" 쌍과 상호 작용하여 초과 에너지를 저장합니다. 이를 통해 반도체 입자는 열역학적 반응 장벽을 극복하고 다양한 촉매 반응에서 촉매 역할을 하여 H2O와 같은 산화성이 높은 라디칼을 생성할 수 있습니다. 이러한 라디칼은 수산기 첨가, 치환 및 전자 전달과 같은 과정을 통해 오염 물질의 분해를 촉진합니다.
광화학적 산화 방법에는 광감작 산화, 광여기 산화 및 광촉매 산화가 포함됩니다. 광화학적 산화는 화학적 산화와 방사선을 결합하여 개별 화학적 산화 또는 방사선 처리에 비해 산화 반응의 속도와 산화 능력을 향상시킵니다. 자외선은 일반적으로 광촉매 산화에서 방사선원으로 사용됩니다.
또한 과산화수소, 오존 또는 특정 촉매와 같은 미리 결정된 양의 산화제를 물에 도입해야 합니다. 이 방법은 분해하기 어렵고 독성이 있는 염료와 같은 작은 유기 분자를 제거하는 데 매우 효과적입니다. 광화학적 산화 반응은 물 속에서 반응성이 높은 수많은 라디칼을 생성하여 유기 화합물의 구조를 쉽게 파괴합니다.
게시 시간: 2023년 9월 7일
