오염물질 분해를 위한 광화학 산화 방법에는 촉매적 광화학 산화와 비촉매적 광화학 산화가 모두 포함됩니다. 전자는 종종 산소와 과산화수소를 산화제로 사용하고, 자외선(UV)을 이용하여 오염물질의 산화 및 분해를 개시합니다. 후자는 광촉매 산화로 알려져 있으며, 일반적으로 균일 촉매와 불균일 촉매로 분류할 수 있습니다.
이종 광촉매 분해에서는 일정량의 감광성 반도체 물질이 오염된 시스템에 도입되고 일정량의 빛 복사와 결합됩니다. 이로 인해 빛에 노출된 감광성 반도체 표면의 "전자-정공" 쌍이 여기됩니다. 용존 산소, 물 분자, 그리고 반도체에 흡착된 다른 물질들은 이 "전자-정공" 쌍과 상호 작용하여 과도한 에너지를 저장합니다. 이를 통해 반도체 입자는 열역학적 반응 장벽을 극복하고 다양한 촉매 반응에서 촉매 역할을 하여 •H2O와 같은 고산화성 라디칼을 생성합니다. 이러한 라디칼은 수산기 첨가, 치환, 전자 전달과 같은 과정을 통해 오염 물질의 분해를 촉진합니다.
광화학 산화 방법에는 감광 산화, 광여기 산화, 그리고 광촉매 산화가 있습니다. 광화학 산화는 화학적 산화와 방사선을 결합하여 개별적인 화학적 산화 또는 방사선 처리에 비해 산화 반응의 속도와 산화 능력을 향상시킵니다. 광촉매 산화에서는 자외선이 방사선원으로 흔히 사용됩니다.
또한, 과산화수소, 오존 또는 특정 촉매와 같은 산화제를 일정량 물에 첨가해야 합니다. 이 방법은 분해가 어렵고 독성이 있는 염료와 같은 작은 유기 분자를 제거하는 데 매우 효과적입니다. 광화학적 산화 반응은 물 속에 반응성이 높은 라디칼을 다량 생성하여 유기 화합물의 구조를 쉽게 파괴합니다.
게시 시간: 2023년 9월 7일
