A New characterization method of photocatalytic activity in semiconductor photocatalysts

半導体光触媒における新光触媒性能評価法

住田 泰史; 八巻 徹也; 山本 春也; 宮下 敦巳

Sumita, Taishi; Yamaki, Tetsuya; Yamamoto, Shunya; Miyashita, Atsumi

半導体光触媒に光を照射した際に、表面に過度的に励起されるキャリア数を直接カウントする新たな光触媒性能評価法を開発したので報告する。励起光としてN色素レーザー(パルス幅:5nsec,波長337~520nm)を用いた。基板に蒸着された半導体光触媒薄膜はITO透明電極ではさみ、光入射側をマイラーシートでブロッキングする。半導体光触媒表面に電位勾配が存在すると、パルス光により励起された電子-正孔対が電荷分離して微少な電荷qを表面に誘起する。この電荷量の入射光エネルギー依存性を観測することで、短時間で様々な使用環境下(自然光,室内光下など)の光触媒性能を予測することが可能となる。

We propose a new simple method for characterizing photocatalytic activity by measuring photo-generated transient charge separation at the surface of semiconductor photocatalysts. In this method, the charge separation generated by a pulse dye laser is obtained as a function of the incident laser energy. Using this method, the photocatalytic activity and the type of surface reaction (reduction or oxidation) in titanium dioxide films were rapidly determined.