2014年10月2日

光触媒とは、１）二酸化チタンに紫外線が照射され、２）紫外線（ＵＶ）エネルギーが二酸化チタンの持つ電子を活性化（励起）し、３）励起電子を表面に飛び出させ、一方電子の抜けた孔（あな）がプラスの電気を帯び、表面に接触する有機物から電子を引き抜くという酸化反応を継続的に引き起こす反応です。マイナス電子とプラス電気を帯びた正孔（ホール）の両方に分かれる（電荷分離が起きる）ことが光（紫外線）によって起きるので光触媒と呼びます。二酸化チタンは何ら変化しないので触媒と呼びます。

この反応を高めるには、１）二酸化チタンの表面積を広くする　　２）紫外線の強度を上げる　　　という二つに左右されます。
光触媒の性質を示す二酸化チタンは、ナノメートル（１０億分の１ｍ）サイズの微粒子でないと反応が起きません。大きい粒の数十ミクロンの粒径では、ほとんど化学班のが起きない安全な化学物質として、食品添加物にも認定され、白チョコ、歯磨き粉、その他白色の車の塗料などに膨大な量が使われています。これらの大きな粒子には表面に化学反応が起きにくいシリコンなどが被覆されているとの話も聞きました。1個の角砂糖を小さく微粒子にすればするほど表面積が大きくなります。つまり反応を起こす反応場面積が大きくなります。ゆえに６〜７ｎｍ（ナノメートル）というとてつもない小ささになっています。

一方紫外線を出すランプはほとんど強度を上げることができません。上げるには紫外線レーザーというものすごくコストが高いものになります。

しかしここに救世主として日亜化学さんが現れました。青色発光ダイオードという世界初の青色光線がでる半導体を実用化したのが日亜化学さん。3原色の中で青色だけが作れていなかった中で成し遂げたメーカーです。青色は可視光線ですが、波長が４００ｎｍ以下である紫外線を発光する紫外線の発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ　Ｌight 　Ｅmitting Ｄiode　半導体素子　電圧を加えると発光する）が、開発されていました。波長３６５ｎｍのＵＶ−ＬＥＤが非常に弊社が用いている光触媒セラミックスと相性がいいと日亜化学の研究所の人から教えられました。今後、消費者向け、大型装置向けなどいろんな装置に組み込まれていくことでしょう。