随着城市化和工业化的快速发展，不断增加的能源消耗和污染物排放导致的能源危机和环境污染已成为亟待解决的问题，其中人为排放的挥发性有机物（Volatile organic compounds，VOCs）直接对环境和人体健康造成威胁，并且是生成臭氧和细颗粒物的重要前驱体。催化氧化法能够在低温条件下高效去除VOCs，但是对于含苯环的污染物如甲苯等，其开环过程需要较高的能量，仍然需要提供外部电加热供能，实现污染物的完全降解。光催化基于光催化剂将光能转化为化学能，驱动污染物催化氧化反应的发生，但是这个过程通常存在着量子效率低和光生电荷载流子易复合的缺点。光热催化以全光谱光照为催化反应供能，利用高能紫外-可见光的光效应和红外光的热效应驱动催化氧化反应，同时具有光催化和热催化的节能和高效的优势，其核心是光热催化剂的设计合成，以及光热催化反应机理的探明。
国内首个采用新型纳米二氧化钛光催化剂的千吨级挥发性有机物（VOCs）降解项目在江苏工业园区正式投运。该项目利用太阳光及低能耗LED光源激发催化剂，在室温下即可将有毒有害的VOCs彻底分解为水和二氧化碳，处理效率高达95%以上。
