光触媒とは、「光が当たると触媒機能を発揮する物質」です。太陽の紫外線の力を利用して、揮発性有機化合物を安全かつ容易に還元することができる、環境に優しい働きをします。
≪メーカーの（株）ゼンワールドのエアープロットは白金と二酸化チタンの新触媒で他社に無い光触媒効力を発揮させました≫ |
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光触媒の二酸化チタン（ＴｉＯ２）はｎ型半導体としての働きをします。
右の図１の示すように半導体はエネルギーを基準にして伝導体、禁制帯、価電子帯から構成されています。
ここでの状態は
・半導体の価電子帯 − 電子がある
禁制帯 − 電子がない
伝導体 − 普段は電子がない
となっています。
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価電子帯と半導体間のバンドキャップエネルギーによって、大きな力を持つ400ｎｍ以下の紫外線の光が二酸化チタン（ＴｉＯ２）に当たると、価電子体にある電子は伝導体に飛び上がります。
価電子体には正（＋）の電化が残り、これは正孔と呼ばれています。
<図2参照> |
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こうして出来た電子（ ）と正孔（ ）のペアは、放っておくと再結合して消えてしまいます。 |
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例えば、アナターゼ型の二酸化チタン（ＴｉＯ２）バンドキャップは３．２３eV（電子ボルト）で、これに該当する光の波長は３８３．７nmになります。
紫外線の波長は４００nm以下ですので、二酸化チタンが光触媒として働くには紫外線が当たる必要があります。
※eV（電子ボルト）とは、真空中において電位差１V（ボルト）の２点間で加速される時に電子が得る、運動エネルギーの事です。
電子が電位差のある所を横切ると、電子が移動する方向と直角の方向に力が働きます。この力によって電子がエネルギーを得るのです。 |
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