光触媒からOH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。