دی اکسید تیتانیوم یا تیتانیا به علت خواص بسیار مناسب آن بیش از هر ماده دیگری برای پژوهش های فوتوکاتالیسیتی مورد استفاده قرار گرفته است. دی اکسید تیتانیوم از فعال ترین کاتالیست هاست و شاید بتوان گفت تنها، ZnO می تواند از لحاظ فعالیت با آن رقابت کند. برخی از خواص آن که موجب این مسئله شده است عبارتند از: مقاومت شیمیایی، غیر سمی بودن، ارزان بودن و پایدار بودن آن تا مدت طولانی. انرژی فاصله ترازهای آن ۳/۰ تا ۳/۲eV می باشد که با نور UV با طول موج کوتاه تر از ۳۸۵nm می تواند برانگیخته شود.