日本人によって発見された現象です。

1972年、本多健一氏、藤嶋昭氏により発見された現象。

光触媒 = 二酸化チタン(酸化チタン) = TiO2 = 半導体 = 環境浄化材料

化学式はTiO2。「酸化チタン」と「二酸化チタン」は同一。
二酸化チタンのことを単に酸化チタンと呼ぶこともあり区別されずに使われています。

汚れや細菌などを「」と「二酸化炭素」に分解する物質で無害です。

組成式が同じ TiO2 でも,結晶構造が、
「ルチル型」の場合は光不活性。
「アナターゼ型」の場合は光活性。
光活性なアナターゼ型は光照射によって水や有機物を分解し、光触媒と呼ばれている現象です。

光触媒の原理

TiO2に光があたる

TiO2から電子が飛び出てホール(正孔)ができる

この正孔は+の電荷を帯びている

正孔は強い酸化力があり、空中のOH-(水酸化物イオン)から電子を奪う

電子を奪われたOH-は非常に不安定なOHラジカルになる

OHラジカルは強力な酸化力を持っているので周囲の有機物から電子を奪う

電子を奪ったOHラジカルは安定したあと、H2O(水)やCO2(二酸化炭素)になる

電子を奪われた有機物 = 有害物質は結合を分断され分解死滅する

OHラジカル
分解除去

光触媒には光エネルギーが必要

TiO2から電子が飛び出すにはエネルギーが必要です。
そのエネルギーは、3.2eV。

E=hv
v=c/λ
したがって、 E=hc/λ

E : エネルギー
h : プランク定数
v : 振動数
c : 光速
λ : 波長

λ = hc/E = 380nm = 紫外線
光触媒として機能するには紫外線が必要になります。

光触媒の機能

光触媒の機能

光触媒は様々な分野で使用されています。

病院で光触媒のタイル
道路の照明カバー
建材、建具
抗菌XX
チューインガムなどの食品
化粧品のファンデーション
サンスクリーン剤(日焼け止め)
など

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