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地球表層環境で天然鉱物が光触媒の機能を担って、物質変換を加速する反応を起こすときの第二鉄イオンの役割の理解を目指した。粘土鉱物とTiO2の光触媒複合体において、第二鉄イオンの局在性によって、光触媒活性への影響をみた。フェノールの分解、Cr(VI)の還元無害化、グルコースの分解による乳酸の生成をモデルとした。いずれも第二鉄イオンが粘土鉱物側に局在する場合に光触媒活性はより高くなった。本来不導体である粘土鉱物は、第二鉄イオンの置換型イオン交換によって電子トラップ準位が生じ、光電子励起が起きやすくなり、TiO2との接合により、励起電子はTiO2側の軌道を使い、粘土鉱物内での再結合を妨げるようになる。
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