酸化チタンの原点の本多・藤嶋効果：光触媒の勉強資料

実は光触媒の現在の代表選手である酸化チタンより早く、酸化亜鉛や 硫化カドミウムに光触媒効果のあることが知られていました。これらを 電極にして水溶液中で光を当てると、電流が生じたのです。

ところが電極として酸化チタンを用いると、さらに劇的な現象が起こ りました。図のような装置を作り、キセノン燈の光を照射して実験して みたところ、電流が流れるだけでなく、酸化チタン電極からは酸素ガス が、その対電極の白金からは水素ガスがどんどん発生してきたのです。 これを本多・藤嶋効果と呼びます。

では本多・藤嶋効果はどこが画期的なのでしょうか。水から酸素ガス や水素ガスを作ることは難しくはありません。いわゆる水の電気分解が そうです。ただし、その場合には電力が消費されます。逆に酸素ガスと 水素ガスを消費して、水とともに電力を得るのが燃料電池ですね。

ところが本多・藤嶋効果では、水を分解するのと同時に電気まで得て いるのです。もちろんエネルギーが無から生じることはありえません。 その元になっているのは、光のエネルギーです。光によって電気エネル ギーと共に酸素を、そして水素を得る。これはエネルギー問題からみて も画期的なことです。そして植物が似たプロセスで有機合成を行なって いることから、有機物の活性化へと発展していくわけです。

代表的な光触媒物質は酸化チタン

まず光によって電子が伝導帯に移行