酸化物半導体型光触媒による有機色素の分解

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    実験レポート
    酸化物半導体型光触媒による有機色素の分解
    1.目的
     光触媒は光照射下で反応を促進させる物質である。今回の実験では代表的な光触媒であるTiO2用いてメチレンブルーを分解し、吸光光度測定により光触媒活性を評価し、光触媒についての知見を得る。
    2.理論
    2.1光触媒反応の原理
    二酸化チタンのバンド構造は、チタンの3d軌道からなる伝導帯と、酸素の2p軌道からなる価電子帯により形成されている。伝導帯の下端と価電子帯の上端のエネルギー差をバンドギャップといい、そのバンドギャップ以上のエネルギーを有する光を照射すると、価電子帯から伝導帯に電子が励起され、伝導帯には電子が、価電子帯には正孔がそれぞれ生じ、光触媒反応が起こる。
    2.2 Lanbert-Beerの法則
     色素の濃度がcである溶液の厚さlを通過する間に、光の強度が入射光I0から透過光Iまで減衰したとき、次の関係が成り立つ。
    (1)
     ここで、Aは吸光度といい、A = log (I0 / I)で定義される。εはモル吸光係数という物質定数である。
    (1)式は色素以外の溶質による吸収や溶媒による吸収、セルによる吸収などを考慮してい..

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