TiO2。受紫外線光子激發後產生導帶電子和價帶空穴(也稱光致電子和光致空穴)。價帶空穴具有很強的氧化性,能夠吸附在催化劑粒子表面的OH–或H2O發生作用生成·OH。導帶電子具有很強的還原性,可與O2發生作用生成O2–·等。·OH作爲主要氧化劑參與氧化反應,將有機污染物氧化爲CO2、H2O等。與此同時,UV光解相關反應亦會發生。
UV光解:當紫外光光子能量大於有機污染物的化學鍵能時,會發生光解反應,致使其化學鍵斷開。同時,當紫外線波長在200 nm以下時,O2分子會被分解生成活性O活性O與O2結合生成O3。O3會與呈遊離態的有機污染物離子產生氧化反應,生產簡單、低害或無害的物質,如CO2、H2O等。