纳米粉体是具有奇特和优良的功能性材料。在目前世界上应用已从军事领域向民用领域发展；在军事、能源、化工化学、敏感材料、光电、食品卫生、环保和生物医药等领域应用具有十分广扩的前景；在人们的日用生活制品领域，可涉及衣、食、住、行等各方面；可显著改善人们的生活环境、身体健康和生活质量。同时，纳米粉体在水和空气污染的治理上也能有广泛的应用，这点对我国环境治理工作有着重大意义。纳米材料是当今新材料研究领域中最附有活力、对未来经济发展和社会发展有着重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃最先得到应用的重要组成部分。纳米材料制品作为一种高科技产品，其优良的性能，在国民经济的各个领域都有广泛应用，具有广阔的应用前景。随着技术和社会的不断进步，代表21世纪先进科技的纳米技术和产业必将得到长足进展。
随着工业社会的发展和人口的增加，人类本已有限的水资源受到日益严重的污染，水污染为当今社会的严重问题。而近年来逐渐发展起来的光催化氧化技术为治理水源的有机物污染提供了一条新的途径。纳米Ti02是目前应用最为广泛的一种光催化剂，具有着以下优点：对光的吸收率较高；化学稳定性良好；氧化还原能力强，有较高的光催化活性；对很多有机污染物有较强的催化降解作用，是目前用于光催化的主要材料，广泛应用于空气净化、水处理、抗菌纺织、纳米涂料、纳米塑料、防晒化妆品等领域。
纳米Ti02是目前应用最为广泛的一种纳米材料，其具有的不透明性、紫外线吸收性以及熔点低、磁性强、热导性能等特征，使其在空气净化、纺织、化妆品、塑料、涂料、精细陶瓷及催化剂等众多领域都有重要的应用。光催化氧化的机理主要是自由基反应，而体系产生的活性中间体H202则是形成自由基的重要引发剂。在紫外光结合氧化剂对有机污染物进行氧化降解的过程中，在多数情况下主要是利用了羟基自由基的产生及其一系列的反应。在超微细Ti02、水和空气的体系中，把分散在溶液中的每一颗Ti02半导体微粒近似地看成是一个小型的短路的光电化学电池，当用能量大于能带隙的光，尤其是紫外线的光照射时，Ti02超微粒子吸收光而自行分解出自由移动的带负电的电子(e．)和带正电的空穴(h+)，形成电子一空穴对，吸附溶解在Ti02表面的氧俘获电子形成·02，而空穴则将吸附在Ti02表面的OH_和H20氧化成·OH。新生成的这两种自由基具有很强的化学活性，特别是原子氧能与多数有机物发生氧化反应，因而能有效分解水中多种有机物质，使水中的有机污染物彻底氧化降解为C02和H20：同时还可以氧化细菌内的有机物，从而杀死细菌；还能氧化有毒的无机物，使之在短时期内失去毒性。
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