วิธีการออกซิเดชันด้วยแสงเพื่อย่อยสลายสารมลพิษนั้นรวมถึงกระบวนการออกซิเดชันด้วยแสงทั้งแบบใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาและแบบไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา แบบใช้ตัวเร่งปฏิกิริยามักใช้ออกซิเจนและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นสารออกซิไดซ์ และอาศัยแสงอัลตราไวโอเลต (UV) ในการเริ่มต้นปฏิกิริยาออกซิเดชันและการสลายตัวของสารมลพิษ ส่วนแบบไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าการออกซิเดชันด้วยแสง สามารถแบ่งออกได้เป็นแบบเร่งปฏิกิริยาเอกพันธุ์และแบบไม่เอกพันธุ์
ในกระบวนการย่อยสลายด้วยปฏิกิริยาโฟโตคะตาไลติกแบบไม่เป็นเนื้อเดียวกัน จะมีการเติมสารกึ่งตัวนำไวแสงในปริมาณหนึ่งลงในระบบที่มีมลพิษ ร่วมกับการฉายแสงในปริมาณหนึ่ง ซึ่งจะทำให้เกิดการกระตุ้นคู่ "อิเล็กตรอน-โฮล" บนพื้นผิวของสารกึ่งตัวนำไวแสงภายใต้การฉายแสง ออกซิเจนที่ละลายในน้ำ โมเลกุลของน้ำ และสารอื่นๆ ที่ดูดซับอยู่บนสารกึ่งตัวนำจะทำปฏิกิริยากับคู่ "อิเล็กตรอน-โฮล" เหล่านี้ ทำให้เกิดการสะสมพลังงานส่วนเกิน ซึ่งช่วยให้อนุภาคของสารกึ่งตัวนำสามารถเอาชนะอุปสรรคทางอุณหพลศาสตร์ของปฏิกิริยา และทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาต่างๆ ก่อให้เกิดอนุมูลอิสระที่มีฤทธิ์ออกซิเดชันสูง เช่น •HO อนุมูลอิสระเหล่านี้จะช่วยในการย่อยสลายสารมลพิษผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การเติมไฮดรอกซิล การแทนที่ และการถ่ายโอนอิเล็กตรอน
วิธีการออกซิเดชันด้วยแสงประกอบด้วยการออกซิเดชันแบบไวต่อแสง การออกซิเดชันแบบกระตุ้นด้วยแสง และการออกซิเดชันแบบเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง การออกซิเดชันด้วยแสงเป็นการผสมผสานระหว่างการออกซิเดชันทางเคมีและการฉายรังสีเพื่อเพิ่มอัตราและศักยภาพในการออกซิเดชันของปฏิกิริยาเมื่อเทียบกับการออกซิเดชันทางเคมีหรือการฉายรังสีเพียงอย่างเดียว โดยทั่วไปแล้วแสงอัลตราไวโอเลตถูกใช้เป็นแหล่งกำเนิดรังสีในการออกซิเดชันแบบเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง
นอกจากนี้ ยังต้องเติมสารออกซิไดซ์ในปริมาณที่กำหนดไว้ล่วงหน้า เช่น ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ โอโซน หรือตัวเร่งปฏิกิริยาบางชนิด ลงในน้ำ วิธีนี้มีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดโมเลกุลอินทรีย์ขนาดเล็ก เช่น สีย้อม ที่ย่อยสลายได้ยากและมีพิษ ปฏิกิริยาออกซิเดชันด้วยแสงจะสร้างอนุมูลอิสระที่มีปฏิกิริยาสูงจำนวนมากในน้ำ ซึ่งจะทำลายโครงสร้างของสารประกอบอินทรีย์ได้อย่างง่ายดาย
วันที่โพสต์: 7 กันยายน 2023
