無機合成
光觸媒被廣為人知的是它強烈的催化降解功效，它能有效降解空氣中有毒有害物質；殺滅多種細菌，並能夠對細菌或真菌釋放出的毒素進行分解及無害化處理；同時還具備除甲醛、除臭、抗汙、淨化空氣等功能。然而，事實上，它還能夠用於無機物的合成，如H2、I2以及NH3等。
合成碘
元素週期表53號元素碘，在化學元素週期表中位於5週期系ⅦA族是鹵族元素之一。單質碘呈紫黑色晶體，易昇華，昇華後易凝華，有毒性和腐蝕性，是人體的必需微量元素之一。 1989年，陳德智等用WO3/α-FeWO2OWO3/W對水溶液中的碘離子進行光催化氧化合成單質I2，其結果顯示：在優化條件下，I2的產率達到22.0%。
生成氫氣
氫氣是公認的最清潔的能源，因其燃燒的最終產物是水，完全無害，而且，其燃燒熱能相當高，達到1.4*10^8 J/kg(2.82*10^5 J/mol)。而我們最常用的的燃料煤，其標準煤的燃燒熱值為：29.26MJ/kg ，是標準煤燃燒熱值的4700多倍。自從首例二氧化鈦光催化離解水產生氫氣以來，世界範圍內曾一度興起光解水制氫的熱潮，各種對光觸媒催化分解水制氫的研究和報導層出不窮。1980年，有研究者將鉑和二氧化鈦表面裝置NaOH，在水蒸氣中進行光分解實驗，發現氫氣和氧氣同時產生的現象。
合成氨氣
傳統的氨氣合成原理是：原料氮氣和氫氣，在高溫、高壓、催化劑條件下生成氨氣。這種方法首先需要投入大量的資本，高溫要求消耗巨大的熱量，高壓要求特殊的設備；其次，高溫高壓狀態下易發生爆炸事故，不安全。因而，尋求一種節約能源，反應條件溫和，安全的反應方式變得十分必要。研究表明，氮氣和氫氣在光觸媒的作用下，置於100W汞燈，常壓，82~86°C的條件下，能夠合成NH3；然而，由於技術限制，目前光催化合成NH3的產率還很低，不能滿足批量生產的需求。但是，由於它的反應條件極為溫和，或許會對新的人工固氮模式有所啟發。
