光触媒が有害化学物質(有機物)を分解する機構としては、光が当たると電子と正孔ができその時空気中の水と反応し、活性酸素を生成します。その活性酸素が有機物にアタックし例えば、C-Cの-の部分を切ると言われています。この分解に関して本当に切れるかをエネルギ−の点から考えてみました。活性酸素(・OH)のエネルギ-は、120kcal/molと言われており、有機物の結合がそれ以下であればC-Cの-が切れると考える事ができます。
一般的な酸化剤のエネルギ−と活性酸素(・OH)のそれを比較してみました。
酸化剤 酸化電位(Volt) 換算エネルギ−(kcal/mol)
活性酸素 2.8 120
酸素原子 2.4 103
オゾン 2.0 86
過酸化水素 1.77 76
過酸化水素ラジカル 1.70 73
次亜塩素 1.50 64
塩 素 1.36 58
次に有機物の結合エネルギ−を以下に示します。
結合エネルギ−(kcal/mol)
C-H 99
O-H 111
C-Cl 81
C-C 83
活性酸素は表の様に例えばオゾン等に比較しても酸化剤としてのエネルギ−は非常に大きいことが判ります。一方、有機物の結合エネルギ−は、一番大きいO-Hで111kcal/molもあります。この結果から、有機物の結合エネルギ−より大きいラジカルは、活性酸素のみであることが判り、従って有機リン酸の農薬やDDTなども分解することができると考えられます。また菌類に対しても分解させることができると考えられます。
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