有机合成
1983年，光催化芳香卤代烃羧基化合成反应的实现，开始了光催化在有机合成中的应用研究。而后，随着光催化技术在有机合成方面得到了人们越来越多的关注，光催化选择性合成有机物的应用研究也陆续开展。
光催化能在有机合成中引起大量的关注，得益于它的一些显著的潜能：
1. 光催化反应具有能够以太阳能作为反应光源的潜能，大大降低了能量消耗，又不对环境产生二次污染；
2. 光催化反应在温和条件下即可进行，而且，无需加入危险、有害的化学物品；
3. 激发光能量较高，可以激发分子，而且能够补偿反应中吉布斯自由能的增加量，因而，光催化能够激发常温热力学不能自发进行的反应，甚至可以打破热力学平衡；
4. 当进行贵金属（如Pt、Au等）负载后，在氧气和水存在的条件下显示出其强氧化性，有助于有机物的合成，如纳米Pt改性的三氧化钨光催化剂具有较高的反应活性；
5. 许多光催化作用能够提供简短的反应历程，将副反应的发生减小到最小程度，这是一些普通的催化反应所不具备的独特机理；
6. 经多次使用后，某些光催化剂的催化合成有机物活性依然很稳定。
<合成甲酸
甲酸（化学式HCOOH）和甲酸甲酯（HCOOCH3）是重要的化工原料，广泛应用于有机合成、制备染料、印染、医药等许多领域。目前工业上普遍使用甲酸钠法生产；同时，也可以使用CO和水生产。
研究表明，CO在水中可以被光催化还原成甲酸、甲醛、甲醇、甲烷等有机化合物。光催化还原具有反应条件温和、能耗低、二次污染少等优点。近年来，将这一技术应用于热表面催化难以实现的CO还原反应体系的研究受到了人们的广泛关注。根据光敏剂和催化剂的不同，CO的光催化还原研究主要分为以下四类：
1. 二氧化钛为光敏剂（或称为助剂），其它金属和金属氧化物等作为催化剂；二氧化钛和三氧化钨两种半导体的复合，能够增加俘获质子或电子的能力，进而增强光催化性能；
2. 卟啉，Ru(bpy)32+,ReX(CO)(bpy)既作为光敏剂，又作为催化剂；
3. Ru(bpy)32+作为光敏剂，另一种金属复合物作为催化剂；
4. 有机物作为光敏剂，金属复合物作为催化剂。
WO3作为一种半导体光触媒，其禁带宽度为2.4eV~2.8eV，意味着它有更宽的光吸收波段，能响应可见光，被认为是替代二氧化钛光触媒的很好的光催化材料。WO3光催化特性的研究在不断进行，特别是超细粉体的WO3在催化领域具有广阔的前景。
