光降解

光降解，通常是指有機物在光的作用下，逐步氧化成低分子中間產物最終生成及其他的離子如等。有機物的光降解可分為直接光降解、間接光降解，直接光降解是指有機物分子吸收光能後進一步發生的化學反應，間接光降解是周圍環境存在的某些物質吸收光能成激發態，再誘導一系列有機污染的反應，間接光降解對環境中難生物降解的有機污染物更為重要。

1、降解塑料的研究開發始於上世紀70年代，80年代經歷了較大的起伏，上世紀90年代是進入了比較求實和穩定的發展階段。從技術、經濟、性能總體而言，當前光降解塑料的研究開發已比較成熟，正逐步推向實用化階段。可光降解塑料重點集中在聚烯烴，因為此類材料使用廣泛且易於光降解。根據製品線不同，光降解塑料可分為共聚型光降解塑料和添加型光降解塑料。

2、共聚型光降解塑料，將適當的光敏感基團(如)通過共聚的方式引入聚合物材料的分子結構中，從而賦予高分子材料光降解的特性。合成的光降解聚合物，主要是烯烴和一氧化碳或烯酮類單體的共聚物。這樣，就能夠得到含有羰基結構並可以發生光降解的等。

3、美國和加拿大合作開發的Ecolyte是丙烯、氯乙烯、苯乙烯和乙烯基酮的共聚物，據稱不僅可以使等塑料具有光降解性，並且可以通過調節乙烯基酮的含量來控制光降解的時間。羰基化聚合物的主要缺點是一旦在光的作用下就發生降解，沒有誘導期，使用時必須加入適當的穩定劑，以控制光降解過程。

1、光降解是指在日光照射下，光降解塑料吸收紫外線等輻射能后發生光引發作用，使鍵能減弱，長鏈分裂成較低分子量的碎片，聚合物的完整性受到破壞，物理性能下降。較低分子量的碎片在空氣中進一步發生氧化作用，產生自由基斷鏈反應，降解成為能被生物分解的低分子量化合物，最後被徹底氧化為和。整個降解過程是由光降解和自由基斷鏈氧化反應相結合的Norrish反應。

2、利用光化學反應降解污染物的途徑，包括無催化劑和有催化劑參與的光化學氧化過程。前者多採用氧和過氧化氫作為氧化劑，在紫外光的照射下使污染物氧化分解；後者又稱光催化氧化，一般可分為均相和非均相催化兩種類型。

3、均相光催化降解中較常見的是以或及為介質，通過photo-Fenton反應產生使污染物得到降解，非均相光催化降解中較常見的是在污染體系中投加一定量的光敏半導體材料，同時結合一定量的光輻射，使光敏半導體在光的照射下激發產生電子-空穴對，吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子-空穴作用，產生等氧化性極強的自由基，再通過與污染物之間的羥基加和、取代、電子轉移等使污染物全部或接近全部礦化。

1、塑料分子結構，光降解塑料的分子結構是光降解的主要影響因素。

2、光敏劑，添加光敏劑可促進光降解。光敏劑在初期能延續其光化學反應。經誘導期后，被光激發可以將其激發態能量轉移給聚合物(塑料)，加速其光化學反應，使塑料發生降解和氧化。常用的光敏劑有乙醯丙酮金屬化合物、二硫代氨基甲酸金屬化合物、二茂鐵、硬脂酸鹽和肪鹽等。

3、光波長，根據光量子理論，光波長越短，光量子所具有的能量越大，在範圍的紫外光所具有的光能量一般高於引起塑料高分子鏈上各種化學鍵斷裂所需要的能量。但是各種高分子結構對光波波長的敏感性各有不同。如果所吸收的波長不是某種高分子的敏感波長，其光降解作用就很小。所以，紫外光的波長必須與塑料高分子斷裂的敏感波長相匹配。

4、大氣條件，大氣中的氧、熱、濕度會加速光降解。若升高溫度，高分子熱運動加劇，大分子碰撞次數增多，有利於與氧接觸發生光氧化反應。

1、降解塑料是為環境保護而發展起來的新興材料，它主要用於代替不易降解的傳統塑料，消除白色污染源，可廣泛應用於大量使用的一次性包裝製品、衛生用品、農用製品，如購物袋、垃圾袋、餐具、尿布、農用地膜等。目前，光降解塑料在技術上比較成熟。

2、高效降解塑料的研究開成為全球熱點，由於降解塑料在一定條件下最終會轉化成對環境無害的產物，因此我們又稱其為綠色塑料；這些塑料有的可以通過吸收太陽光，通過光化學反應而分解，我們稱其為光降解塑料；有的可以通過微生物作用而分解稱其為生物降解塑料；有些則可以通過空氣中光和氧氣的作用而分解，稱其為化學降解塑料。3、以傳統塑膠材質（等）加上光敏促進劑（感光性添加物）以傳統的生產設備加工成製品，利用紫外線之輻射能量，引起光敏促進劑高分子鏈斷裂的連鎖反應，促使塑膠產生裂化。碎裂后殘留塑膠碎片，而塑膠碎片的物性與質量不因碎裂而改變（塑膠仍無法分解）。

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4、必須曝露於陽光下方能裂解。若光降解塑膠製品被掩埋或沈於水底，則將無法進行裂解，導致可腐化的垃圾因被無法腐化的塑膠袋包覆而不易分解。光敏促進劑具有劇毒，進行分解反應后可能危害環境。碎裂后殘留的塑膠碎片，與不分解的塑膠物性相同。易造成使用者誤解其為完全分解而助長隨地丟棄，造成的環境污染。