Els mètodes d'oxidació fotoquímica per a la degradació de contaminants inclouen processos que impliquen tant oxidació fotoquímica catalítica com no catalítica. Els primers sovint utilitzen oxigen i peròxid d'hidrogen com a oxidants i es basen en la llum ultraviolada (UV) per iniciar l'oxidació i la descomposició dels contaminants. Els segons, coneguts com a oxidació fotocatalítica, generalment es poden classificar com a catàlisi homogènia i heterogènia.
En la degradació fotocatalítica heterogènia, s'introdueix una certa quantitat de material semiconductor fotosensible al sistema contaminat, combinada amb una certa quantitat de radiació lumínica. Això provoca l'excitació de parells "electró-forat" a la superfície del semiconductor fotosensible sota exposició a la llum. L'oxigen dissolt, les molècules d'aigua i altres substàncies adsorbides al semiconductor interactuen amb aquests parells "electró-forat", emmagatzemant l'excés d'energia. Això permet que les partícules semiconductores superin les barreres de reacció termodinàmiques i actuïn com a catalitzadors en diverses reaccions catalítiques, generant radicals altament oxidatius com ara •HO. Aquests radicals faciliten la degradació dels contaminants mitjançant processos com l'addició, la substitució i la transferència d'electrons d'hidroxil.
Els mètodes d'oxidació fotoquímica engloben l'oxidació fotosensibilitzada, l'oxidació fotoexcitada i l'oxidació fotocatalítica. L'oxidació fotoquímica combina l'oxidació química i la radiació per millorar la velocitat i la capacitat oxidativa de les reaccions d'oxidació en comparació amb l'oxidació química individual o el tractament per radiació. La llum ultraviolada s'utilitza habitualment com a font de radiació en l'oxidació fotocatalítica.
A més, cal introduir a l'aigua una quantitat predeterminada d'oxidants com el peròxid d'hidrogen, l'ozó o certs catalitzadors. Aquest mètode és molt eficaç per a l'eliminació de petites molècules orgàniques, com ara els colorants, que són difícils de degradar i tenen toxicitat. Les reaccions d'oxidació fotoquímica generen nombrosos radicals altament reactius a l'aigua, que alteren fàcilment l'estructura dels compostos orgànics.
Data de publicació: 07 de setembre de 2023
