De fotokatalytiske egenskaber hos TiO2 blev opdaget i 60’erne i forbindelse med forskning omkring elektrodemateriale til solceller og brintproduktion. I begyndelsen af 70’erne kom de første publikationer vedrørende nedbrydning af organiske stoffer ved hjælp af titandioxid. Selv om der eksisterer flere halvledermaterialer med fotokatalytiske egenskaber, herunder blandt andet ZnO, ZnS, MoS2 og Fe2O3, er TiO2 det mest populære fotokatalytiske basismateriale. Det er fordi, TiO2 er kemisk stabilt, billigt og har passende elektroniske egenskaber. Som fotokatalysator bruges TiO2 således til nedbrydning af organiske stoffer i spildevand, forbedring af indeklimaluft og til spaltning af vand inden for brintteknologien. I 1997 blev der publiceret en artikel i Nature, der fik store konsekvenser for titandioxid som ’selvrensende’ materiale, idet det blev opdaget, at en glat titandioxidoverflade ikke kun var fotokatalytisk under belysning, men også fik superhydrofile egenskaber. Aktiveringen af materialet giver nemlig små domæner med varierende overfladeenergi, der gør, at en dråbe vand vil spredes ud i et tyndt lag som følge af kapillærkræfterne. Kombinationen af de fotokatalytiske og de super-hydrofile egenskaber gør titandioxid til et unikt materiale. Under belysning vil organiske stoffer blive nedbrudt af fotokatalyse, samtidig med at de hydrofile egenskaber gør det enkelt at vaske af. Dette er teknologien bag de selvrensende vinduer og fliser. (Bemærk at ordet ’selvrensende’ også bruges i forbindelse med Lotus-effekten på hydrofobe overflader, hvilket er en anden mekanisme).
