光觸媒原理 (讀者可能需要讀過高中化學科才能理解)

光觸媒一經光照，原料中二氧化鈦的電子（e-）便會從價電子帶 (valence band)躍遷至傳導帶(conduction band)並脫離，光觸媒表面流失（e-）形成電子電洞（h+）。

當水 (H2O) 接觸到光觸媒表面時，水會解離成氫氧離子（OH-）和氫離子（H+）。氫離子和與帶負極的電子結合產生氫自由基（‧H），帶正極的電洞與氫氧離子結合而產生氫氧自由基（‧OH），這兩者在化學上都是極不穩定的物質。

亦因為這些自由基（free radical）是極不穩定的物質，所以活性只限於表面，不會衍生危險物質溢於空氣中，危害我們健康。

當有機物質（碳氫化合物）接觸到光觸媒表面時，便會和氫自由基及氫氧自由基結合。自由基會從其他的有機物搶走電子，而被搶走電子的有機物會因為失去鍵結能力 (valence) 而降解成為更小的分子，如二氧化碳、水。這一連串的反應，學術上稱為『氧化還原反應』(Redox reaction)。

因為日常生活一般的污染物或病源體多半是碳水化合有機物質，光觸媒可以分解它們成為無害的水及二氧化碳，因此可以達到除污及滅菌的目標。透過氧化還原反應，光觸媒亦能有效分解氣味分子，達到潔淨室內空氣的效果。

因此近十年來在日本，光觸媒已被廣泛應用於居家環境和醫療院所中，甚至加工到各類產品成為除污、除臭、殺菌的最新方案。

從光觸媒原理到日常應用的技術門檻

要把書本理論帶到日常生活應用並不是想像中的容易，現簡單列出三個困難

要使二氧化鈦的電子躍遷至導帶，外來的光源必須提供足夠的能量以跨越能隙(band gap) 。光源的能量 E 與波長 lambda 之間具有反比關係：E = hC/λ。其中 h 是浦朗克常數(Planck constant)，C 是光速。即是說，光源的波長越短 (例如紫外線 uv)，能量越大，相反亦然。
二氧化鈦能隙的寬度為3.2 eV，對應的波長為380 nm，正是紫外光波段。換言之，沒有特別處理的話，波長超過380 nm(即能量低於3.2 eV)的光源是無法使二氧化鈦發揮光觸媒功能的。一般室內環境應該欠缺紫外光照射，二氧化鈦光觸媒便等如垃圾。
價錢。鈦金屬已經貴，二氧化鈦更貴，銳鈦礦結晶二氧化鈦非常貴，納米化的銳鈦礦結晶二氧化鈦可想而知是多少錢。假如為增加殺菌能力而加入銀離子 (我們的『醫療級光觸媒』含奈米銀 (nano colloidal silver))，價錢可不是一般市民大眾可以負擔。
光觸媒之主要材料為二氧化鈦，把二氧化鈦透過納米科技把粒徑控制小於7nm以下，將會大大增加它的表面積與體積的比例以及光透射率，提高光觸媒作用的效率。從而加速引發「氧化還原反應」分解有機物質。

經過20多年的發展，二氧化鈦光觸媒已經有了突破。