无机合成
光触媒被广为人知的是它强烈的催化降解功效，它能有效降解空气中有毒有害物质；杀灭多种细菌，并能够对细菌或真菌释放出的毒素进行分解及无害化处理；同时还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等功能。然而，事实上，它还能够用于无机物的合成，如H2、I2以及NH3等。
合成碘
元素周期表53号元素碘，在化学元素周期表中位于5周期系ⅦA族是卤族元素之一。单质碘呈紫黑色晶体，易升华，升华后易凝华，有毒性和腐蚀性，是人体的必需微量元素之一。 1989年，陈德智等用WO3/α-FeWO2OWO3/W对水溶液中的碘离子进行光催化氧化合成单质I2，其结果显示：在优化条件下，I2的产率达到22.0%。
生成氢气
氢气是公认的最清洁的能源，因其燃烧的最终产物是水，完全无害，而且，其燃烧热能相当高，达到1.4*10^8 J/kg(2.82*10^5 J/mol)。而我们最常用的的燃料煤，其标准煤的燃烧热值为：29.26MJ/kg ，是标准煤燃烧热值的4700多倍。自从首例二氧化钛光催化离解水产生氢气以来，世界范围内曾一度兴起光解水制氢的热潮，各种对光触媒催化分解水制氢的研究和报道层出不穷。1980年，有研究者将铂和二氧化钛表面装置NaOH，在水蒸气中进行光分解实验，发现氢气和氧气同时产生的现象。
合成氨气
传统的氨气合成原理是：原料氮气和氢气，在高温、高压、催化剂条件下生成氨气。这种方法首先需要投入大量的资本，高温要求消耗巨大的热量，高压要求特殊的设备；其次，高温高压状态下易发生爆炸事故，不安全。因而，寻求一种节约能源，反应条件温和，安全的反应方式变得十分必要。研究表明，氮气和氢气在光触媒的作用下，置于100W汞灯，常压，82~86°C的条件下，能够合成NH3；然而，由于技术限制，目前光催化合成NH3的产率还很低，不能满足批量生产的需求。但是，由于它的反应条件极为温和，或许会对新的人工固氮模式有所启发。
