प्रकाशविद्युतरासायनिक ऑक्सिडेशन

प्रदूषकांच्या क्षयीकरणासाठी प्रकाश-रासायनिक ऑक्सिडेशन पद्धतींमध्ये उत्प्रेरक आणि गैर-उत्प्रेरक प्रकाश-रासायनिक ऑक्सिडेशन दोन्ही प्रक्रियांचा समावेश असतो. पहिल्या पद्धतींमध्ये बहुतेकदा ऑक्सिजन आणि हायड्रोजन पेरोक्साइडचा ऑक्सिडंट म्हणून वापर केला जातो आणि प्रदूषकांचे ऑक्सिडेशन आणि विघटन सुरू करण्यासाठी अल्ट्राव्हायोलेट (यूव्ही) प्रकाशावर अवलंबून असतात. नंतरचे, ज्याला फोटो-उत्प्रेरक ऑक्सिडेशन म्हणून ओळखले जाते, सामान्यतः एकसंध आणि विषम उत्प्रेरक म्हणून वर्गीकृत केले जाऊ शकते.

विषम फोटोकॅटॅलिटिक डिग्रेडेशनमध्ये, विशिष्ट प्रमाणात प्रकाशसंवेदनशील अर्धवाहक पदार्थ प्रदूषित प्रणालीमध्ये प्रवेश केला जातो, जो विशिष्ट प्रमाणात प्रकाश किरणोत्सर्गासह एकत्रित केला जातो. यामुळे प्रकाशाच्या संपर्कात आल्यावर प्रकाशसंवेदनशील अर्धवाहक पृष्ठभागावर "इलेक्ट्रॉन-होल" जोड्यांचे उत्तेजन होते. विरघळलेला ऑक्सिजन, पाण्याचे रेणू आणि अर्धवाहकावर शोषलेले इतर पदार्थ या "इलेक्ट्रॉन-होल" जोड्यांशी संवाद साधतात, अतिरिक्त ऊर्जा साठवतात. यामुळे अर्धवाहक कणांना थर्मोडायनामिक अभिक्रिया अडथळ्यांवर मात करण्यास आणि विविध उत्प्रेरक अभिक्रियांमध्ये उत्प्रेरक म्हणून काम करण्यास अनुमती मिळते, ज्यामुळे •HO सारखे अत्यंत ऑक्सिडेटिव्ह रॅडिकल्स निर्माण होतात. हे रॅडिकल्स नंतर हायड्रॉक्सिल अॅडिशन, सबस्टिट्यूशन आणि इलेक्ट्रॉन ट्रान्सफर सारख्या प्रक्रियांद्वारे प्रदूषकांचे क्षय सुलभ करतात.

फोटोकेमिकल ऑक्सिडेशन पद्धतींमध्ये फोटोसेन्सिटाइज्ड ऑक्सिडेशन, फोटोएक्सिटेड ऑक्सिडेशन आणि फोटोकॅटॅलिटिक ऑक्सिडेशन समाविष्ट आहे. वैयक्तिक रासायनिक ऑक्सिडेशन किंवा रेडिएशन ट्रीटमेंटच्या तुलनेत ऑक्सिडेशन प्रतिक्रियांचा दर आणि ऑक्सिडेटिव्ह क्षमता वाढविण्यासाठी फोटोकेमिकल ऑक्सिडेशन रासायनिक ऑक्सिडेशन आणि रेडिएशन एकत्र करते. फोटोकॅटॅलिटिक ऑक्सिडेशनमध्ये अल्ट्राव्हायोलेट प्रकाश सामान्यतः रेडिएशन स्रोत म्हणून वापरला जातो.

याव्यतिरिक्त, हायड्रोजन पेरोक्साइड, ओझोन किंवा काही उत्प्रेरक यांसारखे पूर्वनिर्धारित ऑक्सिडंट्स पाण्यात टाकावे लागतात. ही पद्धत रंगांसारखे लहान सेंद्रिय रेणू काढून टाकण्यासाठी अत्यंत प्रभावी आहे, जे विघटन करणे कठीण आहे आणि विषारी आहेत. प्रकाशरासायनिक ऑक्सिडेशन अभिक्रियांमुळे पाण्यात असंख्य उच्च प्रतिक्रियाशील रॅडिकल्स निर्माण होतात, जे सेंद्रिय संयुगांच्या संरचनेत सहजपणे व्यत्यय आणतात.