＝N─ HNO 3

─S─ H

SO

─X HX

(Cl, Br,...)

光触媒反応の主要

光触媒反応の主要 3 3 因子 因子

有効な光があたっている 有効な光があたっている

光触媒反応は光があたらないと起こらない．

光の量が少ないと反応が遅いのは当然．

酸化チタンなら波長が約400 nm以下の紫外線が必要

光触媒の活性が十分である 光触媒の活性が十分である

活性が低い（本質的な能力が劣る）光触媒を使うと反応は遅い．ただし，

反応条件によって光触媒の序列は異なる．

ある反応で活性が高い光触媒は別の反応でも活性が高いとは限らない

反応する化学物質が光触媒の表面にある 反応する化学物質が光触媒の表面にある

反応させたい化学物質が光触媒と接している（吸着）必要がある

光触媒の表面が別のもので覆われていると目的の反応は起こらない

酸素が関わる反応では，酸素が十分に供給されているか

太陽光スペクトルと酸化チタンの光吸収 太陽光スペクトルと酸化チタンの光吸収

2003年7月19日午前9時（曇）

札幌で測定した太陽光スペクトル

赤

橙 黄 緑 青 紫 紫外 赤外 酸化チタン が吸収する 波長領域

自動車用ガラスの大半はUVカット（UV-A/B/C）タイプ［特にフロントグラスは合 わせガラスで，中間層がUVカット］なの で，車内にはほとんど紫外線はない?

可視光応答化の研究

紫外光の透過

紫外光の透過 / / 反射率 反射率

■ 透過

酸化チタンが吸収する紫外光：波長400 nm以下［300- 400 nm：UV-A］

可視光を透過させる物質の一部は紫外光が透過しない 無処理のガラスは300 nm以上の光を透過させる

紫外光だけを透過させる物質はまれ（ブラックライトのガラス）

■ 反射

物質の種類によって大きく変化

雪の反射率がきわめて高い（約70-80%・新雪ではほぼ100%）

30 18

10 70-80

価電子帯 伝導帯

禁制帯（バンドギャップ）

上にあるほど還元力が強い

下にあるほど酸化力が強い

幅が狭いほど長い波長の光を吸収できる

伝導帯・価電子帯の位置と光触媒反応 伝導帯・価電子帯の位置と光触媒反応

酸化・還元力がともに大きい

反応の活性が高いための条件

より長い波長の光を利用できる

可視光の利用

両立しない

両立しない

バンドギャップが大きくなると 伝導帯下端の位置が負側に なる（傾きが -1＝価電子帯の 位置は変化しない）

-1