TiO2-anatase saat ini adalah fotokatalis yang paling banyak digunakan untuk aplikasi lingkungan karena kestabilannya yang tinggi, lokasi tepi pita yang baik, resistansi pengangkutan muatan rendah, aktivitas fotokatalitik tinggi, stabilitas kimia dan termal tinggi, toksisitas rendah, dan harga murah. Namun demikian, untuk meningkatkan kegunaan titanium dioksida, perlu dilakukan peningkatan fotoaktivitas dan kemampuannya dalam menyerap cahaya tampak.
Karena TiO2 dapat berkontribusi untuk mencegah infeksi nosokomial, penerapan praktisnya dalam bidang ini sangat diharapkan. Fotokatalisis TiO2, mirip dengan sel fagositik sistem kekebalan manusia, menggunakan efek sitotoksik dari Reactive Oxygen Species (ROS) untuk menonaktifkan mikroorganisme. ROS ini dikenal sangat reaktif dengan molekul biologis dan karenanya efektif untuk inaktivasi berbagai jenis mikroorganisme.
Fotoinaktivasi mikroorganisme di bawah radiasi UV menggunakan TiO2 telah dipelajari dengan sukses besar; berbagai macam mikroorganisme telah dipelajari, bakteri Gram-negatif dan Gram-positif, termasuk jamur bentuk dorman (kista, spora), alga dan protozoa. Menargetkan aplikasi komersial masa depan, penelitian diarahkan pada penggunaan cahaya tampak bukan hanya pada radiasi UV, dan imobilisasi fotokatalis yang tepat. Doping TiO2 dan / atau dekorasi dengan tujuan untuk meningkatkan fotoaktivitas dan fotoabsorbans ditinjau secara singkat serta penggunaan fotokatalis komposit TiO2 / graphene. Penggunaan graphene mengurangi risiko bahaya kesehatan karena dalam komposit TiO2 / graphene, nanopartikel TiO2 melekat pada platelet graphene ukuran mikro yang mencegah katalis diserap oleh tubuh manusia. Dalam kasus fotokatalis komposit TiO2 / graphene, dekorasi TiO2 dengan logam seperti Ag dan Au semakin menurunkan rekombinasi muatan, menunjukkan efek plasmonik dan mengurangi kelebihan redoks.
Meskipun menjanjikan, fotokatalisis masih menghadapi beberapa kelemahan ketika memaksakan dirinya sebagai teknik disinfeksi referensi. Selain keterbatasan yang disebutkan mengenai optimalisasi fotokatalis untuk mencapai aktivitas cahaya tampak, tidak adanya pengetahuan tentang efek lama fotoinaktivasi pada mikroorganisme harus menjadi perhatian.
