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触媒とは、化学反応の際に自分自身は変化せず、他の物質の仲立ちとなって反応の速度を早めたり逆に遅くしたりする物質のことをいいます。
化学反応では物質(反応物）が原子の組替えを行なって元の物質とは異なる物質（生成物）になっていきます。この時に反応が進むためには活性化エネルギーと呼ばれるエネルギーが必要です。
光触媒は光があたると働き始める触媒です。
言い換えれば前述の反応に必要なエネルギーを光自体のエネルギーによってまかなうことができる触媒です。現在は「酸化チタン（TiO2）」が主流となっています。
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光触媒（酸化チタン）に一定以上のエネルギー（バンドギャップエネルギー）を持つ光をあてると、その表面から電子が飛び出します。この電子が抜けた孔を“正孔”といい、正（＋）の電荷を持っています。 |
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その正孔が水の水酸化イオン（OH−）や酸素（O2）などと反応し、“OHラジカル”や“スーパーオキサイドアニオン”（O2−）などの活性酸素を生成します。 |
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これらの活性酸素は非常に反応性が高く、特に“OHラジカル”は非常に大きなエネルギーを持っています。有機化合物は炭素や水素・窒素などからできています。
それを横成する分子中の結合エネルギーより、“OHラジカル”のエネルギーがはるかに大きいため結合を簡単に切断して分解することができます。 |
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以上の作用（光触媒作用）を利用することにより、有機化合物を分解し、炭酸ガスや水などの無毒な物質に変えることができます。
更に、酸化チタンに光と水が供給されると、“OHラジカル”は発生し続け、光触媒反応が長期に持続します。
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| ■ 有害有機化合物の分解 ■ |
■ 活性酸素の育成 ■ |
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