光触媒による抗菌の仕組み

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光触媒とは、光が当たることで酸素や水蒸気と反応して、OHラジカルと言われる活性酸素を発生させます。

OHラジカルは、強い酸化力を持ち、それに触れたものを酸化分解する性質を持ちます。OHラジカルに触れた細菌類は活動が抑制されたり、死滅したりします。

そのような仕組みで、光触媒で抗菌ができます。

抗菌の仕組みをもう少し詳しく

もう少し詳しくご説明いたします。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、表面に電子eが飛び出します。それが酸素O2と結びついて、スーパーオキシドO2になります。

スーパーオキシドは、それ自体が活性酸素ではありますが、水H2Oと反応して過酸化水素H2O2になります。過酸化水素はすぐにOHラジカルに変化ます。また、電子と対になって現れる正孔h+も水と反応してOHラジカルになります。

OHラジカルは、何にも触れなければ、すぐに水に戻ってしまいます。

水に戻る前に細菌類に触れると、細菌類の表面の成分や細胞壁、突起などを酸化分解します。

抗菌力の高い光触媒は?

光触媒には、いろいろな種類の成分があります。

光触媒が利用される場面は室内です。室内には、LEDや蛍光灯、白熱球といった光源があります。その光源でも高い抗菌力を発揮する光触媒は、銅ドープ酸化チタンです。

銅ドープ酸化チタンとは、ナノ粒子の酸化チタン結晶の表面に酸化銅が結合したものです。銅担持酸化チタンとも言われます。

銅ドープ酸化チタンは、室内で利用される他の光触媒よりも、10~20倍もの抗菌力があります。

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