2007年07月11日

二酸化チタンの働き

二酸化チタンに太陽光や蛍光灯などの紫外線を含む光が当たると、非常に強い酸化力を持つ正孔と電子をつくります。これらは私たちの身の周りの空気の汚れを除去する働きがあり、タバコに臭いの成分のアセトアルデヒド、排気ガス(NOx、SOx)、シックハウス症候群の原因物質であるホルムアルデヒド、アンモニア臭などを分解します。このように、光触媒(二酸化チタン)は環境を汚染する物質や悪臭の除去、汚れの防止、などに使われています。

また二酸化チタンは安全無害なため、食品添加物にも指定されており、歯磨き粉や顔料などに使用されています。二酸化チタンに光を当てると活動を始め、有機化合物をどんどん分解していきます。この技術は約30年前に偶然発見された日本発の技術です。

普段使っている水もテトラクロロエチレンやトリハロメタンなどの有機塩素化合物を含んでいます。二酸化チタンのは水槽、コップ、浄水器などにも加工されます。それによって水中の汚れ、細菌などを分解し、きれいな水を作り出します。他にも布製品(カーテン、シャツ、タオル)、車の部品(フロントガラス、ボディー、ミラー)などへの加工例もあります。効果は半永久的ですが、二酸化チタンを塗った部分が剥がれると効果はなくなります。

二酸化チタンの結晶構造には正方晶系のルチル型(高温型)、アナターゼ型(低温型)、斜方晶型のブル

ッカイト型の3種類があり、光触媒として使用されているのは主にアナターゼ型です。そしてルチル型とアナターゼ型が一般的で、ルチル型は塗料などの顔料にほとんどに用いられています。


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光触媒(ひかりしょくばい)とは

光触媒(ひかりしょくばい)とは、光を受けると様々な化学反応を起こす物質のことです。私たちにもっとも身近な光触媒は植物です。植物は光を受けて光合成をします。光合成をする組織を「葉緑素」といい、葉緑素は太陽光を利用して、水と二酸化炭素を化学反応させて、でんぷんと酸素にします(=光合成)。ここで重要なのは、植物自体が色や形が変化しないことです。光触媒の特長は、自分自身は変化せずに化学反応を起こすことです。

光触媒として今もっとも注目されているのが、二酸化チタンです。二酸化チタンに日光や蛍光灯などの光が当たると化学反応(光触媒反応)が起こり、二酸化チタンに付着した有機物が酸化分解され、この働きにより抗菌・消臭などの効果が得られます。効果の詳細としては、消臭、抗菌、防汚、シックハウス、化学物質過敏症対策の効果が得られます。

光触媒の効果は半永久的だといわれており、光のエネルギーさえあれば化学反応を続けるというところが最大の魅力です。光のエネルギーを利用した殺菌・空気洗浄・脱臭などの効果を発揮する自然界以外の物質が二酸化チタンなのです。環境問題が深刻化する中、この二酸化チタンの光触媒製品が環境浄化のマストアイテムとなりつつあります。二酸化チタンは光を受けると、あらゆる有機化合物(カビ、ホルムアルデヒト、アセドアルデヒト、細菌など)を分解していきます。そして、分解された物質は二酸化炭素と水の無害な物質に変わるのです。これを何回も繰り返していくうちに空気や水がきれいになっていくわけです。
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