光触媒のメカニズム

1. 光触媒（酸化チタン）に一定以上のエネルギー（バンドギャップエネルギー）を持つ光をあてると、その表面から電子が飛び出します。 この電子が抜けた孔を”正孔”といい、正（＋）の電荷を持っています。 2. その正孔が水の水酸化イオン（OH-）や酸素（O2)などと反応し”OHラジカル”や”スーパーオキサイドアニオン”（O2-)などの活性酸素を生成します。 3. これらの活性酸素は非常に反応性が高く、特に”OHラジカル”は非常に大きなエネルギーを持っています。 有機化合物は炭素や水素・窒素などからできています。 それを構成する分子中の結合エネルギーより、”OHラジカル”のエネルギーがはるかに大きいため結合を簡単に切断することができます。 4. 以上の作用（光触媒作用）を利用することにより、有機化合物を分解し、炭酸ガスや水などの無毒な物質に変えることができます。更に、酸化チタンに光と水が供給されると、”OHラジカル”は発生し続け、光触媒反応が長期に持続します。

1 光触媒に紫外線を当てる

光触媒（二酸化チタン）に光（紫外線）が当たると、その表面から電子が飛び出します。 このとき、電子が抜け出た穴は正孔（ホール）と呼ばれており、プラスの電荷を帯びています。

2　OHラジカルの出現

正孔は強い酸化力をもち、大気中にある　OHマイナス（水酸化物イオン）などから電子を奪います。 このとき、電子を奪われたOHは非常に不安定な状態のOHラジカルになります。

3　有機物をバラバラに

OHラジカルは強力な酸化力をもつために近くの有機物から電子を奪い、自分自身が安定になろうとします。 このようにして電子を奪われた有機物は結合を分解され、最終的には二酸化炭素や水になり大気中に発散していきます。