光觸媒也叫光催化劑，是一種以納米級(jí)二鈦為代表的具有光催化功能的半導(dǎo)體材料的總稱。具有代表性的光觸媒材料是，它能在光照射下產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的物質(zhì)（如羥基自由基、氧氣等），并且可用于分解有機(jī)化合物、部分無(wú)機(jī)化合物、細(xì)菌及病毒等。日常生活中，光觸媒能有效地降解空氣中有毒有害氣體如甲醛等，高效凈化空氣；同時(shí)，能夠有效殺滅多種細(xì)菌，并能將細(xì)菌或真菌釋放出的毒素分解及無(wú)害化處理。

光觸媒光催化氧化是以N型半導(dǎo)體的能帶理論為基礎(chǔ)，半導(dǎo)體材料具有與金屬不同的不連續(xù)能帶結(jié)構(gòu)，一般由填滿電子的低能價(jià)帶和含有空穴的高能導(dǎo)帶構(gòu)成，價(jià)帶和導(dǎo)帶之間存在禁帶。當(dāng)用能量等于或大于禁帶寬度(又稱帶隙)的光照射時(shí)，價(jià)帶上的電子(eˉ)會(huì)被激發(fā)躍遷至導(dǎo)帶，在價(jià)帶上產(chǎn)生相應(yīng)的電子空穴(h+)并在電場(chǎng)的作用下分離遷移到表面。 [3] 

熱力學(xué)理論表明，分布在表面的光生空穴因具有很強(qiáng)的吸電子能力，可將吸附在TiO2表面上的OH-和H2O分子氧化成羥基自由基等。羥基自由基的氧化能力強(qiáng)，可強(qiáng)效分解各種具有不穩(wěn)定化學(xué)鍵的有機(jī)化合物和部分無(wú)機(jī)物，將其最終降解為H2O、CO2等無(wú)害的小分子物質(zhì)，并可破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜和凝固病毒的蛋白質(zhì)載體。