फोटोइलेक्ट्रोकेमिकल ऑक्सीकरण

प्रदूषकों के क्षरण के लिए फोटोकैमिकल ऑक्सीकरण विधियों में उत्प्रेरक और गैर-उत्प्रेरक फोटोकैमिकल ऑक्सीकरण दोनों शामिल प्रक्रियाएं शामिल हैं। पूर्व अक्सर ऑक्सीडेंट के रूप में ऑक्सीजन और हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग करते हैं और प्रदूषकों के ऑक्सीकरण और अपघटन को शुरू करने के लिए पराबैंगनी (यूवी) प्रकाश पर निर्भर होते हैं। उत्तरार्द्ध, जिसे फोटोकैटलिटिक ऑक्सीकरण के रूप में जाना जाता है, को आम तौर पर सजातीय और विषम उत्प्रेरक के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।

विषम फोटोकैटलिटिक क्षरण में, प्रकाश संवेदनशील अर्धचालक सामग्री की एक निश्चित मात्रा को प्रकाश विकिरण की एक निश्चित मात्रा के साथ मिलाकर प्रदूषित प्रणाली में पेश किया जाता है। इसके परिणामस्वरूप प्रकाश के संपर्क में प्रकाश संवेदनशील अर्धचालक सतह पर "इलेक्ट्रॉन-छेद" जोड़े की उत्तेजना होती है। विघटित ऑक्सीजन, पानी के अणु और अर्धचालक पर अधिशोषित अन्य पदार्थ इन "इलेक्ट्रॉन-छेद" युग्मों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, जिससे अतिरिक्त ऊर्जा जमा हो जाती है। यह अर्धचालक कणों को थर्मोडायनामिक प्रतिक्रिया बाधाओं को दूर करने और विभिन्न उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करने की अनुमति देता है, जिससे •एचओ जैसे अत्यधिक ऑक्सीडेटिव रेडिकल उत्पन्न होते हैं। फिर ये रेडिकल हाइड्रॉक्सिल जोड़, प्रतिस्थापन और इलेक्ट्रॉन स्थानांतरण जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से प्रदूषकों के क्षरण की सुविधा प्रदान करते हैं।

फोटोकैमिकल ऑक्सीकरण विधियों में फोटोसेंसिटाइज्ड ऑक्सीकरण, फोटोएक्साइटेड ऑक्सीकरण और फोटोकैटलिटिक ऑक्सीकरण शामिल हैं। फोटोकैमिकल ऑक्सीकरण व्यक्तिगत रासायनिक ऑक्सीकरण या विकिरण उपचार की तुलना में ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं की दर और ऑक्सीडेटिव क्षमता को बढ़ाने के लिए रासायनिक ऑक्सीकरण और विकिरण को जोड़ता है। पराबैंगनी प्रकाश का उपयोग आमतौर पर फोटोकैटलिटिक ऑक्सीकरण में विकिरण स्रोत के रूप में किया जाता है।

इसके अतिरिक्त, पानी में हाइड्रोजन पेरोक्साइड, ओजोन या कुछ उत्प्रेरक जैसे ऑक्सीडेंट की एक पूर्व निर्धारित मात्रा शामिल की जानी चाहिए। यह विधि रंगों जैसे छोटे कार्बनिक अणुओं को हटाने के लिए अत्यधिक प्रभावी है, जिन्हें नष्ट करना मुश्किल होता है और उनमें विषाक्तता होती है। फोटोकैमिकल ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं पानी में कई अत्यधिक प्रतिक्रियाशील रेडिकल उत्पन्न करती हैं, जो कार्बनिक यौगिकों की संरचना को आसानी से बाधित करती हैं।