2006年06月21日

光触媒の触媒は半導体

光触媒の電子の図 商品2アップ   商品2

 光触媒の「触媒」の意味を知ると、光触媒の稼働は光がある限り続く可能性がある事を、前回書きました。光による触媒だから、、。

 そして、光触媒の触媒が半導体であることも、、なんか違和感がありますよね。光触媒が半導体とは、、

 注意事項として光触媒には、半導体を原理としない金属錯体もあります。金属錯体は、ひとつまたは複数の金属イオンの周囲に他のイオンや分子が引き付けられ、結合した物なんですが、勿論、有機物もひきつけれます。光触媒の全てが、半導体の原理とは言い切れません。 

 雑学ですが、前回の光触媒である葉緑素も錯体の触媒なんです。葉緑素(体)は太古の昔にシアノバクテリアのような酸素を出す光合成微生物が真核細胞に共生して誕生したらしいです。光触媒は、太古の昔神が創った、、と言わないまでも、ともかく光触媒は、大自然の中にある。

 光触媒の半導体型の半導体は、通常いわれる半導体同様、名前の如く「金属と絶縁体の中間」ですよね。電気伝導率上の事ですけど、、普通の状態で、大部分が原子核によって引き寄せられ、自由にされない電子が、光や熱や電磁場によって価電子帯から伝道帯へ飛ぶと言うか、上がると言うか、、そこは電子が自由に動けるるので、いわゆる電気伝導度が増加した状態になります。

 電子はエネルギーの低い帯(バンド)から順に置かれ、価電子はエネルギーの高い帯に置かれ、コレを先程の価電子帯といいます。価電子は物質の構造や性質を決めています

光触媒の電子の図

 半導体と不導体の差は、この価電子帯と伝導体の間の禁制帯の幅にあります。禁制帯の幅がチサイ半導体は、少ないエネルギーで電子が移動します。

 その禁制帯の幅がエネルギー値だとして、k禁制帯の幅以上の移動を起こす量のエネルギーを受けたら、伝導体に移動した電子と、失った場所(正孔といいます)が半導体表面に出来ます。

 正孔に外部の物質が電子をとられると、その物質は酸化されたことになり、外部の物質が電子を受け取ると還元されたことになります。酸化還元です(よかった。よかった)

 さて、光触媒です。光触媒において、禁制帯を越えるエネルギーは、勿論「光」です。そして、禁制帯の幅がチサイ物質が何なのか重要です。




posted by 社長 at 14:47| Comment(0) | TrackBack(1) | 光触媒とは
この記事へのコメント
コメントを書く
お名前:

メールアドレス:

ホームページアドレス:

コメント:

この記事へのトラックバックURL
http://blog.sakura.ne.jp/tb/879052

この記事へのトラックバック

光触媒の触媒は、半導体。その物質は酸化チタン
Excerpt: 光触媒の正体
Weblog: 窓から先端大
Tracked: 2006-06-28 19:10