光触媒反応についてなんですが・・・。

質問

ZnOとSnOの光触媒反応についてなんですが、両方とも紫外線を照射するとどのような反応が起こるのでしょうか？
ZnOは光腐食性で、自分で自分を酸化してしまうと聞いたんですが、どんな反応式になるのかわかりません。
SnOについてはTiO2と同じように電子と正孔を形成して、正孔が・OHラジカルを形成するんでしょうか？
宜しくお願いします。

回答No.1

mukiken · ベストアンサー

ZnOの光腐食反応は
2ZnO(酸化亜鉛) + 2h+(ホール) → 2Zn2+(亜鉛イオン) + O2(酸素)
です。

ただし、この酸化分解反応は半導体表面に水が存在しなければ進行しません。
水がないと、半導体の結晶格子から解離したZn2+イオンの行き場がなくなるからです。

一方酸化チタンは、
TiO2 + 4h+ → Ti4+ + O2
この腐食反応よりも
2H2O(水) + 4h+(ホール) → 4H+(水素イオン) + O2(酸素)
の方が容易に起こるので光腐食は起きません。

このように、半導体で光腐食が起こるかどうかは、
水の酸化分解反応と、半導体の酸化分解反応のどちらが起こりやすいかで決まります。

参考　光による半導体腐食　會川義寛
　　　Zairyo-to-Kankyo,41,111-117(1992)

お礼

とてもわかり易い説明ありがとうございます。
紹介していただいた本を参考に、勉強していきます。