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光触媒とは

2021年6月7日公開
(2021年8月20日日更新)

感染症対策で需要増加!光触媒とはどんな仕組みか徹底解明!



感染症対策の取り組みで企業や施設、家庭でも導入することが増えている光触媒コーティングですが、そもそも光触媒はどういった仕組みになっているのでしょうか?そういった疑問を持つ方は少なくないと思います。


そもそも光触媒ってなに?
光触媒についてもっと詳しく知りたい!
どんな効果があるの?


こういった疑問がある方は是非記事を読んでみてください!

光触媒とは


光触媒とは、酸化チタンを触媒にして、太陽や蛍光灯などの光が当たると、その表面で強力な酸化力が生まれ、接触してくる有機化合物や細菌などの有害物質を除去することができる環境浄化材料です。
この力を利用し、ニオイや汚れ、菌などを分解してくれます。

また、超親水性という特性もあり、撥水とは逆に水が表面に浸透しやすくなります。
この特性は、窓ガラスなどに光触媒コーティングを施すことで、水が汚れの下に入り込み、浮かすことで、
雨水などで洗い流すことができます。また曇り止めにも効果があります。

触媒

光触媒はよく聞くがそもそも触媒ってなに?と思われる方も多いと思います。
辞書などには、「触媒は、化学反応においてそのもの自身は変化しないが、反応速度を変化させる物質」と、書いてありますがこれだけだとなかなか理解が難しいですよね。

化学的には、「触媒は化学反応を促進させるような物質」のことで、光触媒で例えると、
酸化チタンを触媒にして、光の力で化学反応(光触媒だと分解の力)を促進させる。みたいなイメージです。

身近なものだと、体内の「酵素」がよく例えられます。
酵素は触媒の機能を持つタンパク質のことで、酵素が触媒になり、体内で起こる化学反応をさらに促進させるような働きをします。

その他に触媒だけでもさまざまな種類がありますので、今後記事で書いていきたいと思います。


光触媒の仕組み

次に光触媒の仕組みについて書いていきたいと思います。
少し化学的な話になりますがご了承下さい。

分解について

  1. 紫外線を当てる

    光触媒に紫外線が当たると、表面から電子が飛び出します。このとき、電子が飛び出した穴(正孔、ホール)はプラスの電荷を帯びています。

  2. OHラジカルの出現

    OHラジカルとはO(酸素)とH(水素)がくっついた分子のこと。
    電子が飛び出た穴(正孔、ホール)は非常に強い酸化力を持ち、水中にあるOH-(水酸化物イオン)などから電子を奪います。このときに、電子を奪われたOH-は非常に不安定な状態のOHラジカルが出現します。この不安定な状態が重要になります。

  3. 有機物を分解

    OHラジカルは不安定な状態のため、近くの有機物から電子を奪い自分自身が安定しようとして、その際に強力な酸化反応を起こします。この様にして電子を奪われた有機物は結合を分断され、最終的には二酸化炭素や水となり大気中に発散していきます。


これが光触媒の仕組みになります。
ちょっと化学的な話で複雑でしたでしょうか。
こういった化学的な力で光触媒の分解の力が起こっています。

まとめ


  • 光触媒は酸化チタンを触媒にして有機物を分解。
  • 触媒は簡単に言うと、自身は変化せず化学反応を促進させる物質のこと。
  • 化学反応によって有機物を分解するので汚れや菌も分解し表面を清潔に保つ。


光触媒コーティングは、分解、セルフクリーニングと非常にメリットの多いコーティングです。
ただ、透明で目には見えない塗料のため安心して任せられる業者などに依頼をして施工することを
おすすめします。

感染症対策を行い、安心した暮らしができるよう取り組んでいきましょう。

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