به دلیل رشد روزافزون جمعیت جهان و پیشرفت های اقتصادی، حل چالش های زیست محیطی و انرژی محور از دغدغه های اصلی است. فوتوکاتالیست به عنوان یک روش دوستدار محیط زیست به دلیل عملکرد برجسته آن در تبدیل انرژی خورشیدی برای غلبه بر دو چالش جدی فوق، به سرعت ظهور کرده است. اخیراً، تلاش های متعددی برای افزایش فعالیت نور مرئی با استفاده از TiO2 به عنوان فوتوکاتالیست به دلیل گستره کاری گسترده آن در زمینه های مرتبط با محیط زیست و انرژی انجام شده است. با این وجود، عملکرد فوتوکاتالیستی TiO2 در زیر نور مرئی به طور جدی توسط جذب در محدوده فرابنفش و نوترکیبی سریع الکترون ـ حفره محدود شده است. پژوهشهای گسترده ای به دور زدن کاستی های دی اکسید تیتانیوم و در نتیجه بهبود فعالیت نوری آن در زیر نور مرئی اختصاص یافته است. برخی از روش ها برای اصلاح خواص TiO2 از جمله نانوذرات BaTiO3 چهارضلعی، تهیه نانوکامپوزیت rGO/TiO2 به کمک امواج فراصوت، فوتوکاتالیست ناهمساختار BaTiO3/ZnO، کامپوزیت چند فازی ZnO-TiO2، پیوند ناهمگون BaTiO3/g-C3N4 ، نانوکامپوزیت TiO2-زئولیت و غیره مورد بررسی و توسعه قرار گرفت. علاوه بر این، در این پژوهش، به طور خلاصه روش های مختلف سنتز نانو TiO2 مانند سل ـ ژل، هیدروترمال، سولوترمال و ترکیب آن ها ارزیابی شدند. با وجود دستاوردهای عالی و پیشرفت ها در این زمینه، احتمال اصلاح نانو TiO2 برای سیستم های فوتوکاتالیست به طور کامل بررسی نشده است و تجاری سازی آن هنوز مشکل ساز است. در نتیجه، هنوز تلاش های تحقیقاتی نیازمند غلبه بر این چالش ها برای رسیدن به آینده ای روشن در فرآیند تصفیه پساب با حداقل اثرات نامطلوب زیست محیطی است.
