TiO2 光触媒の基礎と最新開発動向 - Top page of ...

1 1 tio2 1. 2. 3. Z Cu tio2 4. 5. 2 1. 2007 60% 8% 1) 1mW/cm2 1000 22% VOC 2009 6 6 2010 2 NEDO 2)

2 tio2 tio2 1983 tio2 1972 tio2 3) tio2 1 tio2 1m2 7 3 tio2 H+/H2 SHE: standard H electrode 0V tio2 SHE 1 Eg tio2 (1) nm )1( E(eV)1240E(eV)hc c = (nm) = = h Planck J s c m/s Eg Eg (2) (3) M R 2 )3(eRR)

3 2( MeM + + + 1 tio2 PtTiO2e-h+e-UVValencebandConductionbandH +OH-H2O2 He2H22 + + HO2/1h2OH2++ + + tio2 OH- O2 tio2 Pt H+ H2 tio2 - 4 tio2 n p n p tio2 tio2 tio2 +MeM eRR+ + 2 3 n p 5)

4 O2- OH 4 4) OH O2- OH O2- O- O3- (4) (5) 5) )5( OeO)4(O2hO2 + + + CO OH O2- 5 TiO2holeelectrone-e-+ H+e-+ H+e-+ 2H+ O2- H2O2 H2O OH O2 H2O h+ OH +H+ UV light 4 6 O2 tio2 O O- O- O2 O3- O2- O2- (6)(7) 6) )7(OhO )6(O eO21222 + ++ 2.

5 tio2 1995 Al tio2 7) tio2 tio2 2009 8) tio2 tio2 9) O2 Oe-h+e-O-O-3 tio2 UV light 5 7 tio2 6 9) tio2 tio2 2 OH- tio2 Ti 4 3 OH- tio2 SiO2 10)

6 SiO2 SiO2 SiO2 SiO2 tio2 3. tio2 tio2 nm 412 nm 3% 6 9) 8 Ti 3p 11)

7 SHE SHE eV 12) tio2 O 2p Ti O FLAPW Full Linearized Augmented Plane Wave Method tio2 N S O 7 13) NH4Cl titanium hydroxide H2 TiO3 NOx tio2 14) N tio2 tio2 O C N F P S DOS Density of states N S S O N tio2 S 7 tio2 A B 13)

8 9 TiS2 CH4N2S N Z H2O CO2 C6H12O6 O2 1 Z 8 Z I Br-/ tio2 II Fe3+/ tio2 Fe3+/Fe2+ Br2/Br- 15) Cu tio2 p 16) SHE SHE Cu(I) Light 12nholeLight II I 8 (Z ) SHE 10 Cu(II)/Cu(I) SHE Cu(II) tio2 9 tio2 N tio2 Cu(II)/ tio2 Cu(II) Cu(I) H2O2 H2O 2- 1mW/cm2, 450-580nm tio2 % 4.

9 NOX NO NO2 tio2 NO2 NO3- NO3- 20% tio2 17) tio2 NO3- Ca Ca(NO3)2 NO3- Ca2+ 7 NOx 65 mg/m2/day 40km/h 8100 NOx O2/HO2O2/H2O2O2 (II)/Cu(I)O2 + e-+ H+ HO2O2 + 2e-+ 2H+ H2O2O2 + 4e-+ 4H+ 2H2O (b) tio2 - xNx(a) tio2 (c) Cu(II)/ tio2 9 (a) tio2 , (b) tio2 - xNx, (c) Cu(II)/ tio2 SHE -101234 11 1/3~1/20 20 28000m2 NOx 17) m/l 1/1000 10 tio2 18)

10 19) tio2