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質問と回答

第1章 光触媒とは −光触媒入門−

1.1 こんなところにある光触媒

屋外で働く光触媒
室内で働く光触媒
装置や器具の中で働く光触媒
測定装置への応用

1.2 光触媒で起こること

光触媒で起こる「化学」反応
酸化と還元とは
他の反応にない光触媒の特徴
燃料電池と水素
光触媒の代表選手「酸化チタン」

第2章 光触媒が働くしくみ

2.1 光と物質

光とはどんなものか −電磁波と光子−
いろいろな電磁波
光と物質のかかわり
物質が持つエネルギーの種類
光吸収と励起
電子励起に必要なエネルギー
物質が励起されると何が起こる?
光触媒は『電子励起』

2.2 電子と正孔

固体の電気伝導性
結晶の中の電子
半導体の電子励起と正孔
電子/正孔と酸化還元
酸素の働きと酸化
酸化と還元を両方使う −光触媒で有機合成−

第3章 光触媒の化学

3.1 光触媒反応が進むしくみ

化学物質の吸着
酸素の光吸着と光脱着
吸着のしくみ
ラングミュアの式
光吸収と電子・正孔の生成
電子の還元力と正孔の酸化力
酸化還元電位
電子による還元
正孔による酸化
水酸ラジカル
ラジカル連鎖反応 −酸素の働き−
超親水化現象

3.2 反応の速さ

化学反応の速度
「光触媒活性」=速度?
触媒と光触媒反応の違い−活性点の有無−
活性点とは?
ターンオーバー数(TON)
光の利用効率:量子収率
量子収率を求める
光触媒活性と光子利用効率・量子収率
量子収率を決めるのは何か
電子−正孔による化学反応を速くする
表面積・比表面積と反応速度
光触媒反応の律速段階とは
枝分かれ反応と定常状態近似
電子と正孔の再結合

 

 

第4章 いろいろな光触媒

4.1 酸化チタン

白と無色透明:酸化チタンの吸収スペクトル
顔料としての酸化チタン 屈折率と隠ぺい力
チョーキング
酸化チタンの原料と製造法
アナタースとルチル、ブルカイト
液相法での結晶の作り分け
アナタースとルチルの光触媒活性
デグサP-25
作用スペクトルの解析
アモルファス(無定形)
可視光応答化
高活性酸化チタンを作る

4.2 酸化チタン以外の金属酸化物

チタン酸ストロンチウム
酸化亜鉛
酸化タングステン
酸化鉄

4.3 金属硫化物

硫化亜鉛
硫化カドミウム
硫化水銀

4.4 その他の半導体

シリコン

4.5 材料としての酸化チタン

単結晶
ゾル(コロイド)
微粒子
一次粒子と二次粒子
薄膜

第5章 光触媒を使ってみよう

5.1 光触媒や作り方を選ぶ

5.2 酸化チタン光触媒の準備

酸化チタンの粉末を使う
チタンから酸化チタンの薄膜を作る
ゾル溶液を使う

5. 3 反応装置の準備 

反応容器
光源
光学フィルター
実験例1 汚れの分解
実験例2 アセトアルデヒドの分解
実験例3 酢酸の分解
実験例4 色素の分解
実験例5 メタノール水溶液からの水素生成

第6章 光触媒について調べる

6.1 本で調べる

6.2 学術雑誌を調べる

6.3 ウェブ(WWW)で調べる

6.4 学会/研究会/団体等のリスト

6.5 光触媒をよく知っている人を探す