เป็นสารเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงกึ่งตัวนำซึ่งมีแถบช่องว่างพลังงาน 3.2 eV โดยแถบช่องว่างนี้จะขยายกว้างมากขึ้นเมื่อมีอนุภาคแสง (photons) ตกกระทบ ซึ่งจะส่งผลให้อิเล็กตรอนย้ายตำแหน่งจากแถบวาเลนซ์ (Valence band) ไปยังแถบการนำไฟฟ้า (Conduction Band) ซึ่งจะส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี ดังนี้
เมื่อรังสีอุลตราไวโอเลตจากแสงอาทิตย์ตกกระทบไปยังไทเทเนียมไดออกไซด์จะส่งผลให้เกิดอนุมูลไฮดรอกซิล และซุปเปอร์ออกไซด์ประจุลบซึ่งมีอานุภาพในการเปลี่ยนสารประกอบอินทรีย์ (VOCs) ที่มาเกาะติดอยู่บนผิวหน้าของสารเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง (Photo catalyst) ให้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ อีกทั้งยังช่วยกำจัดเชื้อแบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา และเชื้อโรคชนิดอื่นๆได้อีกเช่นกัน เทคโนโลยี PCO (Photo catalytic Oxidation) จะช่วยประหยัดพลังงาน ยืดอายุการใช้งาน และลดการซ่อมบำรุงรักษาเครื่องฟอกอากาศ
ไทเทเนียม ไดออกไซด์ (Titanium Dioxide: TiO2) ได้ถูกพบมานานหลายทศวรรษ เป็นสารที่มีประโยชน์หลากหลาย เช่นใช้ในยาสีฟันและสีทาอาคาร TiO2 เป็นสารที่ปลอดภัยและถูกใช้ในเครื่องสำอาง ลิปสติก ครีมกันแดด แป้ง สบู่ หรือใช้ในผลิตภัณฑ์บรรจุอาหาร และผสมในยาสูบ เป็นสารที่รู้จักกันอย่างแพร่หลาย ในการบำบัดน้ำ อากาศ และก๊าซพิษ เพราะ ไทเทเนียม ไดออกไซด์ (Titanium Dioxide : TiO2) เป็นสาร photo catalyst ที่มีประสิทธิภาพที่สามารถสลายสารประกอบอินทรีย์เกือบทุกชนิดเมื่ออยู่ภายใต้แสงอาทิตย์ มีผลิตภัณฑ์เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมและสุขภาพมากมายที่ผลิตขึ้นโดยอาศัยคุณประโยชน์เหล่านี้ของ Titanium Dioxide) เช่น เสื้อผ้าที่ทำความสะอาดตัวเองได้ กระเบื้องปราศจากเชื้อโรค และการใช้ TiO2 เพื่อสลายไนโตรเจนไดออกไซด์จากอากาศให้สามารถถูกชะล้างไปได้ง่าย อีกตัวอย่างหนึ่งของประโยชน์ของ ไทเทเนียม ไดออกไซด์ (Titanium Dioxide : TiO2) คือใช้สลายฮอร์โมนที่เร่งการสุกงอมของพืชผัก และเก็บรักษาดอกไม้ที่ถูกตัดเก็บไว้ หรือใช้สลายก๊าซพิษต่างๆ เช่น Trichloroethylene จากน้ำ หรือสลายสารพิษจากสาหร่ายสีน้ำตาล
Photo catalysis คือสารตัวเร่งมาจากส่วนประกอบ 2 ส่วน คือ Photo และ Catalysis โดยที่ Catalysis หมายถึงกระบวนการที่สสารมีส่วนร่วมในการเปลี่ยนแปลงอัตราของปฏิกิริยาเคมีโดยที่ตัวเองไม่มีการเปลี่ยนแปลงหรือสูญหายไปในภายหลัง สารที่ทำหน้าที่ Catalysis เรียกว่า Catalyst ซึ่งช่วยเพิ่มอัตราการทำปฏิกิริยาด้วยการลดพลังงานที่ใช้ในการทำปฏิกิริยา (Reaction)
Photo catalysis คือการเกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่ใช้แสงในการกระตุ้นสาร Catalyst ให้เปลี่ยนแปลงอัตราของปฏิกิริยาเคมีโดยที่ตัวสารเร่งเองไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับเกิดปฏิกิริยาทางเคมีนั้น และ Photo catalyst ก็คือสารตัวเร่งนั่นเอง (**หมายเหตุ Electron Volt = พลังงานของอิเล็กตรอน)
คลอโรฟิล Chlorophyll เป็นตัวอย่างหนึ่งของ Photo catalyst ในธรรมชาติ สิ่งที่แตกต่างระหว่าง Chlorophyll และ ไทเทเนียม ไดออกไซด์ (Titanium Dioxide: TiO2) คือ Chlorophyll จะอาศัยแสงในการเปลี่ยนน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon Dioxide) ให้กลายเป็น ออกซิเจน (Oxygen) และกลูโคส (Glucose) แต่ในทางตรงกันข้าม ไทเทเนียม ไดออกไซด์ (Titanium Dioxide: TiO2) จะอาศัยแสงในการสลายสารอินทรีย์ใดๆให้กลายเป็น น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon Dioxide)
