Οι μέθοδοι φωτοχημικής οξείδωσης για την αποδόμηση των ρύπων περιλαμβάνουν διεργασίες που περιλαμβάνουν τόσο καταλυτική όσο και μη καταλυτική φωτοχημική οξείδωση. Τα πρώτα χρησιμοποιούν συχνά οξυγόνο και υπεροξείδιο του υδρογόνου ως οξειδωτικά και βασίζονται στο υπεριώδες φως (UV) για να ξεκινήσουν την οξείδωση και την αποσύνθεση των ρύπων. Η τελευταία, γνωστή ως φωτοκαταλυτική οξείδωση, μπορεί γενικά να κατηγοριοποιηθεί ως ομοιογενής και ετερογενής κατάλυση.
Στην ετερογενή φωτοκαταλυτική αποδόμηση, μια ορισμένη ποσότητα φωτοευαίσθητου υλικού ημιαγωγού εισάγεται στο μολυσμένο σύστημα, σε συνδυασμό με μια ορισμένη ποσότητα ακτινοβολίας φωτός. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τη διέγερση ζευγών «ηλεκτρονίου-οπής» στη φωτοευαίσθητη επιφάνεια του ημιαγωγού υπό την έκθεση στο φως. Το διαλυμένο οξυγόνο, τα μόρια του νερού και άλλες ουσίες που προσροφούνται στον ημιαγωγό αλληλεπιδρούν με αυτά τα ζεύγη «ηλεκτρονίου-οπής», αποθηκεύοντας περίσσεια ενέργειας. Αυτό επιτρέπει στα σωματίδια ημιαγωγών να ξεπεράσουν τους φραγμούς της θερμοδυναμικής αντίδρασης και να δρουν ως καταλύτες σε διάφορες καταλυτικές αντιδράσεις, δημιουργώντας εξαιρετικά οξειδωτικές ρίζες όπως •HO. Αυτές οι ρίζες στη συνέχεια διευκολύνουν την αποικοδόμηση των ρύπων μέσω διεργασιών όπως η προσθήκη υδροξυλίου, η υποκατάσταση και η μεταφορά ηλεκτρονίων.
Οι μέθοδοι φωτοχημικής οξείδωσης περιλαμβάνουν φωτοευαισθητοποιημένη οξείδωση, φωτοδιεγερμένη οξείδωση και φωτοκαταλυτική οξείδωση. Η φωτοχημική οξείδωση συνδυάζει τη χημική οξείδωση και την ακτινοβολία για να ενισχύσει τον ρυθμό και την οξειδωτική ικανότητα των αντιδράσεων οξείδωσης σε σύγκριση με μεμονωμένη χημική οξείδωση ή επεξεργασία ακτινοβολίας. Το υπεριώδες φως χρησιμοποιείται συνήθως ως πηγή ακτινοβολίας στη φωτοκαταλυτική οξείδωση.
Επιπλέον, μια προκαθορισμένη ποσότητα οξειδωτικών όπως το υπεροξείδιο του υδρογόνου, το όζον ή ορισμένοι καταλύτες πρέπει να εισαχθούν στο νερό. Αυτή η μέθοδος είναι εξαιρετικά αποτελεσματική για την απομάκρυνση μικρών οργανικών μορίων, όπως οι βαφές, που είναι δύσκολο να αποικοδομηθούν και έχουν τοξικότητα. Οι αντιδράσεις φωτοχημικής οξείδωσης δημιουργούν πολυάριθμες εξαιρετικά αντιδραστικές ρίζες στο νερό, οι οποίες διαταράσσουν εύκολα τη δομή των οργανικών ενώσεων.
Ώρα δημοσίευσης: Σεπ-07-2023
