酸化チタン光触媒と波長

質問

光触媒について質問です。
酸化チタンの場合、エネルギーギャップが約3.2eVで390nm以下の光を吸収し電子が飛び出します。

光の波長が短ければ短いほど電子が飛び出しやすく、光触媒による反応はよりアクティブになるのでしょうか?
波長は短ければ短いほどよい?ということでしょうか?

よろしくお願いします。

回答No.3

yasuhiga

No.1です。酸化チタンについては、20年ほど前に藤島教授から授業を受けました。
WIKIをみると、390nmは紫外線域なので扱いが面倒なので、可視光化が主流のようですね。（ドーピングによる）
補足でのご質問ですが、「最外（殻）の電子を飛び出させるのが触媒として最も機能するということでしょうか？」とは限りません。電子が導電帯から価電子帯に励起するだけでも触媒として十分です。
私も不幸にして酸化チタンに関する実験を行っていないので「最も機能する」条件は知りません。
波長が380nm以下にどんどんなると、確かに最外殻から順次内殻の電子が飛び出してゆき、内殻に移行してゆきます。あ　繰り返しか。

回答No.2

noname#160321

波長が短すぎると「透過」してしまいます。
波長依存性をもっと検証して下さい。
なお、波長でなく「強度」の方は、飽和現象が見られる処まで大きくできます。

お礼

ご解答ありがとうございます。
この辺は全く素人なもので。
つまり触媒の吸収波長がピークになるように光源を選ぶ。
そしてできるだけ光強度をあげるということでよろしいしょうか？

doc_sundayは吸収波長のピークについてお調べになられたことはありますか？ドープする物質によっても異なり一概には言えないと思うのですが。

もしよろしければ教えてください。
よろしくお願いします。

補足

うっかりして
doc_sundayさんを呼び捨ててしまいました。
申し訳ありません。

回答No.1

yasuhiga

波長は短ければ短いほどよい、とは思えませんね。
短くなるとさらに内殻の電子が飛び出しやすい（XPS）
ガンマ線になると原子核に作用しますし。

補足

ご解答ありがとうございます。
非常に助かります。

もう一つ質問させていただいてよろしいでしょうか？
最外核の電子を飛び出させるのが触媒として最も機能するということでしょうか？
390nm以下は最低条件としてそれ以下の波長で最も光が吸収される波長（触媒が最も効率よく機能する。）の光源を選ぶのでしょうか？

よろしくお願いします。