Metodele de oxidare fotochimică pentru degradarea poluanților includ procese care implică atât oxidare fotochimică catalitică, cât și necatalitică. Primele utilizează adesea oxigen și peroxid de hidrogen ca oxidanți și se bazează pe lumina ultravioletă (UV) pentru a iniția oxidarea și descompunerea poluanților. Cea de-a doua, cunoscută sub numele de oxidare fotocatalitică, poate fi în general clasificată cataliză omogenă și eterogenă.
În degradarea fotocatalitică eterogenă, o anumită cantitate de material semiconductor fotosensibil este introdusă în sistemul poluat, combinată cu o anumită cantitate de radiație luminoasă. Acest lucru are ca rezultat excitarea perechilor „electron-gaură” pe suprafața semiconductorului fotosensibil sub expunerea la lumină. Oxigenul dizolvat, moleculele de apă și alte substanțe adsorbite pe semiconductor interacționează cu aceste perechi „electron-gaură”, stocând excesul de energie. Acest lucru permite particulelor semiconductoare să depășească barierele de reacție termodinamică și să acționeze ca și catalizatori în diverse reacții catalitice, generând radicali puternic oxidativi, cum ar fi •HO. Acești radicali facilitează apoi degradarea poluanților prin procese precum adiția, substituția și transferul de electroni a hidroxilului.
Metodele de oxidare fotochimică cuprind oxidarea fotosensibilizată, oxidarea fotoexcitată și oxidarea fotocatalitică. Oxidarea fotochimică combină oxidarea chimică și radiațiile pentru a spori viteza și capacitatea oxidativă a reacțiilor de oxidare în comparație cu oxidarea chimică individuală sau tratamentul cu radiații. Lumina ultravioletă este frecvent utilizată ca sursă de radiații în oxidarea fotocatalitică.
În plus, trebuie introdusă în apă o cantitate predeterminată de oxidanți, cum ar fi peroxidul de hidrogen, ozonul sau anumiți catalizatori. Această metodă este extrem de eficientă pentru îndepărtarea moleculelor organice mici, cum ar fi coloranții, care sunt greu de degradat și prezintă toxicitate. Reacțiile de oxidare fotochimică generează numeroși radicali extrem de reactivi în apă, care perturbă ușor structura compușilor organici.
Data publicării: 07 septembrie 2023
