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光触媒材料が汚れなどを分解する原理 -光エネルギーを吸収したときの様子-

光触媒材料が光エネルギーを吸収したときの様子をイメージ図を使って説明

光触媒材料が光エネルギーを吸収したときの様子をイメージ図を使って説明します。

1)光エネルギーを吸収する前は、光触媒材料の中の原子と電子は結びついて安定している状態です。

その光触媒材料の表面に空気中の水分がつき、さらにその上に汚れや菌が付着します。そこへ紫外線を当てます。

2)光エネルギーを吸収した光触媒材料の中の電子は力が有り余って、安定した位置から飛び出し、電子と電子が抜けた孔(ホール)に別れます。

3)飛び出した電子は空気中の酸素と結びつきます。

4)残った孔(ホール)は光触媒材料の表面の水エイチツーオーから電子を呼び込んで安定した状態に戻ります。

5)逆に電子を取られた水から生成したオーエイチは何とか電子を取得しようと、汚れや菌の中の電子を取りにいきます。汚れや菌は炭素や水素からできており、それらは電子によってお互いに結びついた状態なので、その電子を取られてしまうと、炭素や水素がバラバラになります。バラバラになった炭素や水素は空気中の酸素と結びつく(酸化する)ので、水や二酸化炭素になり、蒸発して全てなくなります。

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