サイトウ建築設計事務所

光触媒とは
<あの頃に習った、化学・生物学>

-
光触媒は太陽や蛍光灯などの光(紫外線)が当たると表面で強力な酸化力が生まれます。
接触してくる有機化合物や細菌などの有害物質を除去します。
これが環境浄化作用を持つ材料(物質)、これが光触媒です。

-
・・・はじめに、一緒に簡単な、おさらいをしましょう・・・
-

<酸化と還元>
高校生までには「酸化」と「還元」の簡単な意味は習っていますね。
・酸化と還元は常に同時におこる反応です。
・酸化と還元は常に裏腹です。
・酸化と還元は3種類?あります。
・・・このような言葉を聞いたことはあるでしょう。

<光合成とは>
同じく、高校生レベルまでには習っていますね。
・光合成には水(H2O)と2酸化炭素(CO2)が必要です。
・光合成が起こると酸素(O2)が発生します。
・光合成により水(H2O)が分解して酸素(O2)が発生します。
・この時、酸素(O2)は葉の外部に発散させ、二酸化炭素(CO2)は水素(H)と反応し、CHO化合物となります。
・二酸化炭素(CO2)と水素原子(H)が反応して炭水化物(多糖類:デンプンなど)ができます。
・炭水化物とはいわゆる有機化合物(有機物、CHO化合物)の一つであります。

*つまり、光合成とは
<植物が紫外線で水を分解し、酸素を発生させ、二酸化炭素を有機物に固定する反応>
酸化と還元の過程で、化学反応(分解と結合、酸化と還元)することであります。

*植物は光合成時に空気中の2酸化炭素(CO2)を吸収し、酸素(O2)を空気中に放出します。
人間(動物)は酸素(O2)を体内に取り入れ、二酸化炭素(CO2)を空気中に放出します。
植物も光合成が無(0)時は動物と同じく、呼吸時には酸素(O2)を吸収します。
人間、動物など、は植物の仲間と共存して今を、生きていますね。



・・・・・・本題:光触媒とは・・・・・・

 ◆二酸化チタン(TiO2)に光を当てる◆
光触媒(二酸化チタン、TiO2)に光(紫外線)が当たると、その表面から電子が飛び出します。
電子が抜け出た穴を正孔(ホール)と呼びます、そしてその正孔はプラスの電荷を帯びています。

◆OHラジカル◆
正孔は強い酸化力をもつ、水中にあるOH-(水酸化物イオン)などから電子を奪います。
すると、電子を失ったOH−は極めて不安定な状態のOHラジカルというものになります。

◆有機化合物を分解◆
OHラジカルは強力な酸化力を維持するため、近くの有機物から電子を奪って、
自らを安定状態にしようとします。
すると、電子を奪われた有機化合物はバラバラに分解されていく、
有機化合物も違う分子(二酸化炭素や水)になろうとします。
ここでは役目を終えた分子(二酸化炭素や水)は大気中に発散していきます。


*結果としては、大気中(室内環境)の、人間にとって「有害な有機物」が「無害な有機物」に変化します。
<有害物質を空気中から除去する>


*注意:ここでは解りやすく簡単(粗雑)な説明、正しくは誤解される表現があるかもしれません。
詳しくは専門サイトへ

もどる