TiO2-anatase er for tiden den mest brukte fotokatalysatoren for miljøapplikasjoner på grunn av dens høye stabilitet, god plassering av båndkantene, transportmotstand med lav ladning, høy fotokatalytisk aktivitet, høy kjemisk og termisk stabilitet, lav toksisitet og lav pris. For å øke nytten av titandioksid er det imidlertid nødvendig å øke dets fotoaktivitet og evne til å absorbere synlig lys.
Siden TiO2 kan bidra til å forhindre nosokomiale infeksjoner, er dens praktiske anvendelse på dette feltet sterkt forutsett. TiO2-fotokatalyse, på samme måte som de fagocytiske cellene i det menneskelige immunforsvaret, bruker de cytotoksiske effektene av reaktive oksygenarter (ROS) for å inaktivere mikroorganismer. Disse ROS er kjent for å være svært reaktive med biologiske molekyler, og de er dermed effektive for inaktivering av forskjellige typer mikroorganismer.
Fotoinaktivering av mikroorganismer under UV-stråling ved bruk av TiO2 er grundig studert med stor suksess; et stort mangfold av mikroorganismer har blitt studert, gramnegative og grampositive bakterier, inkludert sovende former (cyster, sporer) sopp, alger og protozoer. Målrettet mot fremtidige kommersielle applikasjoner, var forskningen rettet mot bruk av synlig lys i stedet for bare på UV-stråling, og til riktig immobilisering av fotokatalysatoren. TiO2-doping og / eller dekorasjon med det formål å øke fotoaktiviteten og fotoabsorbansen ble kort gjennomgått, samt bruken av TiO2 / grafen-sammensatte fotokatalysatorer. Bruk av grafen reduserer risikoen for helsefare fordi i TiO2 / grafenkompositter er TiO2 nanopartikler festet til grafenplater i mikrostørrelse som hindrer katalysatoren i å bli absorbert av menneskekroppen. Når det gjelder TiO2 / grafen kompositt-fotokatalysator, vil dekorasjonen av TiO2 med metaller som Ag og Au ytterligere redusere ladningsrekombinasjon, vise plasmonisk effekt og redusere redoks-overpotensialet.
Selv om det er lovende, står fotokatalyse fremdeles overfor noen ulemper når det pålegges seg selv som en referanse desinfeksjonsteknikk. Foruten de nevnte begrensningene med hensyn til optimalisering av fotokatalysatorer for å oppnå synlig lysaktivitet, bør fraværet av kunnskap om den lange tidseffekten av fotoinaktivering på mikroorganismer være en bekymring.
