光觸媒即光催化劑，早在20世紀30年代就已經發(fā)現(xiàn)以氧化鋅為基底的光觸媒材料。眾所周知催化劑，是加快參與物發(fā)生反應的一種媒介。最常見的天然催化劑即植物中的葉綠素，可以在光照作用下發(fā)生光合作用，而本身并不參與反應。光觸媒整理劑在紡織品上的應用也得到了市場的歡迎，特別是在光觸媒窗簾、光觸媒遮陽面料、光觸媒除甲醛墻紙上得到廣泛的應用。

1968 年，日本學者藤嶼昭教授研究發(fā)現(xiàn)紫外照射下的二氧化鈦能將水分解成氫和氧，打開了二氧化鈦在光催化領域的應用，制作光觸媒的技術大都采用半導體二氧化鈦，以此打開了二氧化鈦作為光觸媒的大門。

1972 年,日本東京大學Fujsihima 和 Honda 率先進行了光催化在光解水領域的研究，在《Nature》上發(fā)表了關于光電池中 TiO2 單晶光照后，能夠將水持續(xù)分解為氫氣和氧氣。

1976 年，Garey 等開拓了光觸媒在環(huán)保領域的應用，利用光催化降解水中污染物。從此過后，拓展半導體光觸媒材料的應用領域，將光能轉換成其他能量便成了主要的研究方向。

常用的光催化材料主要為 n 型半導體材料，具有禁帶寬度低等特點。最常用的半導體材料即為二氧化鈦，因為其能帶位置和表面結構被稱為最有效的催化劑。它有良好的分散性和耐候性，具有抗菌、自清潔、抗老化等優(yōu)點。但是，二氧化鈦的能帶結構決定其吸光范圍，禁帶寬度 3.2 eV,因此只有波長小于 387.5 nm 的紫外光才能被二氧化鈦吸收。并且，紫外光只占太陽光的 5%左右，利用率太低。

二十世紀七十年代開始，日益加劇的環(huán)境問題和能源危機嚴重制約著國家的發(fā)展與進步，能源問題已經引起了全球范圍的關注。民用、商業(yè)以及工業(yè)制造都面臨著嚴峻的環(huán)境污染問題，環(huán)境污染問題已經成了國家和國際優(yōu)先解決的問題。為了人類的可持續(xù)發(fā)展，新能源材料的研發(fā)成了解決環(huán)境問題、能源危機的主要研究方向。研究清潔能源、可持續(xù)發(fā)展能源、新型能源已經成為了能源供應的緊迫任務。各種各樣的綠色能源和可持續(xù)能源技術高速發(fā)展的背景下，半導體光催化技術因為其自身的優(yōu)勢，包括可直接利用太陽光、自清潔性以及常量豐富等優(yōu)點已經成為了一種最有前景的綠色能源技術。目前，去除室內有毒氣體主要的方式為活性炭吸附以及半導體光催化降解技術，而光催化技術由于具有工藝簡單、能耗低、操作簡單、光催化降解效率高、無毒無二次污染等優(yōu)點,廣泛應用于環(huán)境水污染處理、室內空氣污染治理和工業(yè)廢氣處理等領域。光催化已經廣泛應用于（1）催化水產氫；（2）光降解或者降解有機污染物；（3）光催化產生超親水性；（4）光電轉化等領域。