光触媒が活性酸素を発生させるメカニズム

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光触媒は、光が当たることで活性酸素を発生させます。

この活性酸素によって、細菌類や匂い成分を酸化分解して、抗菌や消臭といった効果を発揮します。

光触媒によって発生する活性酸素の種類

光触媒の作用によって発生する活性酸素は、次の種類があります。

  • OHラジカル
  • 過酸化水素
  • スーパーオキシド

これらの中でもっとも酸化力のある活性酸素が、OHラジカルです。抗菌や消臭は、OHラジカルによって行われると言っても過言ではありません。

OHラジカル発生のメカニズム

OHラジカルが発生するメカニズムは、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、光触媒の表面に、電子が飛び出してきます。飛び出した電子の後には、正孔(ホール)と言われるプラスの電荷を持った孔ができます。

電子はマイナスの電荷を持っています。その電子が、空気中の酸素とくっついて、マイナスの電荷を帯びます。

その酸素のことを、スーパーオキシドと言います。これも活性酸素の一種です。

ウーパーオキシドは、空気中の酸素と反応して、過酸化水素になります。水分子に、酸素が1個くっついたおのが過酸化水素です。これも、活性酸素の一種です。

過酸化水素は、空気中ではとても不安定なので、2つに分裂します。それによって、OHラジカルが発生します。

また、空気中の水から正孔が電子を1個奪っても、OHラジカルが発生します。

これが光触媒によってOHラジカルといった活性酸素が発生するメカニズムです。

活性酸素による効果

活性酸素は、それに触れるものを酸化分解する性質があります。

匂い成分に触れたら、匂い成分を水や二酸化炭素に分解します。水や二酸化炭素は、匂いを感じることはありませんから、匂いの根本的な消臭ができます。

また、活性酸素は細菌類の活動を抑制したり、死滅させたりする性質があります。それによって、除菌ができるわけですが、光触媒は除菌をしても光触媒の成分そのものは変質しませんから、光が当たりさえしたら、除菌をし続けてくれるわけです。その効果のことを、抗菌といいます。

抗菌ができるということは、細菌類を由来としる匂い成分が発生しにくくなりますから、抗菌消臭(抗菌防臭)ができるわけです。

匂い成分を分解消臭し、細菌類の繁殖を抑えて抗菌消臭もできます。

このような効果を持つ光触媒を、部屋中にコーティング施工をしたら、部屋中を抗菌や消臭をしてくれるわけです。

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