산업화와 도시화가 빠르게 진행되면서 다양한 유기오염물질이 자연환경에 배출되고 있으며, 이는 수질오염, 생태계 교란, 인간 건강에 이르기까지 광범위한 문제를 초래하고 있다. 특히 염료, 농약, 의약품 잔류물 등으로 대표되는 유기오염물질은 대부분 인위적으로 합성된 화합물로, 자연적으로 분해되기 어려운 특성을 지닌다. 

이러한 상황 속에서 광촉매 기술은 비교적 간단한 원리로 다양한 유기오염물질을 분해할 수 있다는 점에서 학계와 산업계 모두에서 주목받고 현재 연구가 활발히 진행중인 분야이다. 광촉매 TiO₂는 자외선 영역의 빛을 흡수하면 전자와 정공을 생성하게 되고, 이때 형성된 전자-정공 쌍은 강력한 산화·환원 반응을 유도해 오염물질을 무해한 물질로 분해할 수 있다. 실제로 이러한 광촉매 기술은 수처리뿐만 아니라 대기정화, 악취 제거, 항균 코팅 등 다양한 분야로 확장되어 실용화되고 있다.