電子や正孔からの活性酸素の生成:光触媒の勉強資料

電子や正孔からの活性酸素の生成

光による励起によって生成した伝導帯電子や正孔ですが、その一部は すぐに再結合して消滅してしまいます。しかし酸化チタンの場合、その 再結合率が比較的低く、それゆえ光触媒の効果が高いわけです。次項で 示すように、ほかの金属を担持させることにより、再結合確率をさらに 減らし、光触媒の能力を向上させることが可能です。

さて、正孔は正の電荷を与えやすいので、水に含まれる水酸イオンに 作用し、ヒドロキシラジカル(OHラジカル)を生成します。これは極 めて高い酸化力を持つ活性酸素で、それに触れた有機化合物の原子結合 を簡単に切断します。一方で、伝導帯電子は負の電荷を与えやすいので、 空気中の酸素分子に作用し、スーパーオキサイドアニオンを生成します。 こちらはそれほど強い還元力を持つわけではないのですが、それでも最 終的には反応して水となります。

ヒドロキシラジカルの持つこの強い酸化力が、光触媒によるさまざま な分解(浄化や殺菌)作用の基礎となります。

電子や正孔からの活性酸素の生成 まず光によって電子が伝導帯に移行金属担持による光触媒性能向上





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