TiO2-anatasi è attualmente il fotocatalista più utilizzato per applicazioni ambientali grazie alla sua elevata stabilità, buona posizione dei bordi della banda, bassa resistenza al trasporto della carica, elevata attività fotocatalitica, elevata stabilità chimica e termica, bassa tossicità e basso prezzo. Tuttavia, per aumentare l'utilità del biossido di titanio, è necessario aumentarne la fotoattività e la capacità di assorbire la luce visibile.
Poiché TiO2 può contribuire a prevenire infezioni nosocomiali, la sua applicazione pratica in questo campo è fortemente prevista. La fotocatalisi TiO2, analogamente alle cellule fagocitiche del sistema immunitario umano, utilizza gli effetti citotossici delle specie reattive dell'ossigeno (ROS) per inattivare i microrganismi. Questi ROS sono noti per essere altamente reattivi con molluschi biologici e quindi sono efficaci per l'inattivazione di vari tipi di microrganismi.
La fotoinattivazione di microrganismi sotto radiazioni UV mediante TiO2 è stata studiata a fondo con grande successo; è stata studiata un'ampia varietà di microrganismi, batteri Gram-negativi e Gram-positivi, tra cui forme dormienti (cisti, spore) funghi, alghe e protozoi. Mirando alle future applicazioni commerciali, la ricerca è stata diretta all'uso della luce visibile invece che solo alla ra- diazione UV e alla corretta immobilizzazione del foto-catalizzatore. Il doping e/o la decorazione TiO2 con l'obiettivo di aumentare la fotoattività e la fotoassorbanza sono stati brevemente rivisti, nonché l'uso di fotocatalizzatori compositi TiO2 / grafene. L'uso del grafene riduce i rischi per la salute perché nei compositi TiO2 /grafene le nanoparticelle TiO2 sono attaccate a piastrine di grafene di micro-dimensioni che impediscono al catalizzatore di essere assorbito dal corpo umano. Nel caso del fotocatalizzante composito TiO2 /grafene, la decorazione di TiO2 con metalli comeAg eAu riduce ulteriormente la ricombinazione della carica, mostra l'effetto plasmonico e riduce i sovrapotenziali redox.
Sebbene promettente, la fotocatalisi presenta ancora alcuni inconvenienti quando si impone come tecnica di disinfezione di riferimento. Oltre alle limitazioni menzionate per quanto riguarda l'ottimizzazione dei fotocataloltori per raggiungere l'attività della luce visibile, l'assenza di conoscenze sull'effetto a lungo termine della fotoinattività sui microrganismi dovrebbe essere fonte di preoccupazione.
