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光触媒でPCBやダイオキシンなどのハロゲン化物を分解させるには、還元によりラジカルアニオンを生成させるのが有効である。半導体触媒に多電子がドープされた状態が生成すれば、強い還元能をもつ新たな触媒系の構築が期待される。一光子により移動する電子は1つであるため、複数の電子をドープするには、電子数を増幅するような化学反応を組み合わせる必要がある。そこで、一電子が奪われると崩壊してさらに電子を提供し、最終的に非常に安定な対カチオンとなる犠牲ドナー分子の開発を行った。中性の有機分子(D-D)から電子受容体への電子移動により発生するラジカルカチオン(D-D^<+・>)が結合開裂してラジカル(D^・)とカチオン(D^+)を与え、一般に基質よりも酸化電位が低い(還元能が高い)ラジカルがさらに電子を放出しカチオンとなる反応では、結果的に、D-Dの結合に使われていた2電子が電子受容体に移動される。ピリジニウムのような安定なカチオンを与える犠牲ドナーであれば、一電子還元された半導体微粒子にさらに電子を渡し、この要求を満たし、また、光反応により連鎖的に結合が開裂するドナーを用いれば、より多電子のドーピングが可能と期待される。そこで、このタイプの種々の犠牲ドナーを、電子のドープにより導電体となる可能性をもつテトラシアノキノジメタン(TCNQ)と混合し、固相光電子移動反応により光化学ドーピングが進行することを見出した。現在、導電性カラムを保持するために、LB膜等を用いた構造制御について検討している。また、同様な結合開裂を犠牲型アクセプターに用いることにより、光によるホールのドーピングが可能となる。こうした反応の応用として、半導体に二酸化チタンを用い、過酸化水素を犠牲アクセプターとした系について、放出する大気イオンを調べたところ、負に帯電したイオンが含まれることが明らかとなった。
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