光触媒からOHラジカル(ヒドロキシルラジカル)が発生する仕組み

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光触媒は、光が当たるとOHラジカル(ヒドロキシルラジカル)が発生し、それによって抗菌や消臭といった効果を発揮します。

光触媒からOHラジカルが発生する仕組みは、次の図をご覧ください。

光触媒からOHラジカルが発生する仕組み

光触媒に光が当たると、その表面に電子(e)が発生します。電子が飛び出した後は、正孔(h+)が発生します。

電子(e)は、空気中の酸素(O2)と反応し、酸素(O2)をマイナスイオン化させます。このマイナスイオン化された酸素のことを、スーパーオキシド(O2=)といいます。

スーパーオキシド(O2=)は、空気中の水(H2O)とくっついて、過酸化水素(H2O2)になります。

過酸化水素(H2O2)は、空気中ではすぐに分離してしまうので、2個に分かれて、OHラジカル(・OH)になります。

また、光触媒の表面に現れている正孔(h+)は、空気中の水(H2O)から電子を奪って水素Hが飛び出し、OHラジカル(・OH)が生まれます。

このようなメカニズムでOHラジカルが生まれるわけですが、光触媒はOHラジカルを生み出しても、光触媒自体は変質しませんから、光触媒は光が当たり続ける限り、半永久的にOHラジカルを発生させ続けます。

発生したOHラジカルは、光触媒に触れる細菌類やウイルス、匂い成分と結合して、酸化させて分解します。これによって、除菌や消臭ができます。そして、光触媒はそのまま残り続けるため、抗菌や防臭といった効果を発揮し続けます。

細菌類やウイルス、匂い成分と結合しなかったOHラジカルは、一瞬で水(H2O)に戻ってしまいます。ですから、発生したOHラジカルは、空気中を浮遊していくことがほとんどありませんから、光触媒に触れるものを酸化分解することになります。

この記事の著者/責任者

株式会社イリス 代表取締役 島田 幸一 (Shimada Koichi)

島田幸一

私はもともと、地元農業のソリューション提供を事業としていたが、野菜や果物の劣化を促進させるエチレンガスの分解を研究したことで、光触媒の可能性を感じ起業いたしました。

運よく可視光でも効果のある酸化チタン光触媒を世界で初めて開発して脚光を浴び、さまざまな業種のお客様から注文をいただける企業にまで成長できました。

現在弊社は、可視光応答型光触媒を使ったコーティング剤を始め、外壁やガラス、石材、自動車の車内にクリア塗装ができる光触媒コーティング剤や、酸化チタンから下地を守るプライマーの開発。

その後も、さまざまな材質に光触媒を定着するための研究を続け、多くの企業で採用されています。