Quá trình xử lý môi trường, diệt khuẩn khi dùng TiO2 có cấu trúc anatase với hiệu ứng quang xúc tác dựa trên nguyên lý cơ bản là: Các hạt nano TiO2 dưới tác dụng của tia cực tím (UV) làm sinh các điện tử và lỗ trống.

Các điện tử và lỗ trống này chạy lên bề mặt hạt nano và thực hiện các phản ứng ôxy hóa - khử, có thể tiêu diệt vi khuẩn, hoặc kết hợp với một số khí độc tạo ra sản phảm không độc hại (như khí CO2 và H2O).

Theo các chuyên gia, so với phương pháp lọc bằng chất hấp phụ truyền thống, phương pháp này có ưu điểm là chi phí đầu tư và vận hành thấp (chỉ cần ánh sáng mặt trời, ôxy và độ ẩm trong không khí); quá trình ôxy hóa được thực hiện trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường.

Việc ứng dụng hiệu ứng quang xúc tác của nano TiO2 để phân hủy các chất ô nhiễm trong không khí được coi là giải pháp quan trọng giúp làm sạch môi trường.

Tiếp nối kết quả nghiên cứu của đề tài, Viện Công nghệ môi trường đã phối hợp với Viện Vật lý ứng dụng và Thiết bị khoa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam chế tạo thành công một số sản phẩm khoa học mới có sử dụng vật liệu nano TiO2 như: Bộ lọc chủ động quang xúc tác sử dụng TiO2 phủ trên vật liệu bông thạch anh và TiO2 phủ trên sợi Al2O3 trong thiết bị làm sạch không khí; sơn TiO2/apatite diệt khuẩn...