La TiO2-anatase est actuellement le photocatalyseur le plus utilisé pour les applications environnementales en raison de sa grande stabilité, de son bon emplacement des bords de bande, de sa faible résistance au transport de charge, de sa forte activité photocatalytique, de sa stabilité chimique et thermique élevée, de sa faible toxicité et de son prix bas. Cependant, pour augmenter l'utilité du dioxyde de titane, il est nécessaire d'augmenter sa photoactivité et sa capacité à absorber la lumière visible.
Le TiO2 pouvant contribuer à prévenir les infections nosocomiales, son application pratique dans ce domaine est fortement envisagée. La photocatalyse au TiO2, de la même manière que les cellules phagocytaires du système immunitaire humain, utilise les effets cytotoxiques des espèces réactives de l'oxygène (ROS) pour inactiver les micro-organismes. Ces ROS sont connus pour être hautement réactifs avec les molécules biologiques et donc ils sont efficaces pour l'inactivation de divers types différents de micro-organismes.
La photoinactivation de microorganismes sous rayonnement UV à l'aide de TiO2 a été étudiée de manière approfondie avec un grand succès; une grande diversité de micro-organismes a été étudiée, des bactéries Gram-négatives et Gram-positives, y compris des formes dormantes (kystes, spores), des champignons, des algues et des protozoaires. Ciblant de futures applications commerciales, la recherche a été orientée vers l'utilisation de la lumière visible plutôt que sur le rayonnement UV, et une bonne immobilisation du photo-catalyseur. Le dopage et / ou la décoration au TiO2 dans le but d'augmenter la photoactivité et la photoabsorbance ont été brièvement passés en revue ainsi que l'utilisation de photocatalyseurs composites TiO2 / graphène. L'utilisation de graphène réduit les risques de risques pour la santé car dans les composites TiO2 / graphène, les nanoparticules de TiO2 sont attachées à des plaquettes de graphène de taille micro qui empêchent le catalyseur d'être absorbé par le corps humain. Dans le cas du photocatalyseur composite TiO2 / graphène, la décoration de TiO2 avec des métaux tels que Ag etAu diminue davantage la recombinaison de charge, montre un effet plasmonique et réduit les surtensions redox.
Bien que prometteuse, la photocatalyse rencontre encore quelques inconvénients lorsqu'elle s'impose comme technique de désinfection de référence. Outre les limitations mentionnées concernant l'optimisation des photocatalyseurs pour atteindre l'activité de la lumière visible, l'absence de connaissances sur l'effet à long terme de la photoinactivation sur les micro-organismes devrait être un sujet de préoccupation.
