众所周知，紫外线是由电磁波组成，其能量与波长直接有关，波长越短，能量越大。当紫外线灯发射出不同的波长时，若要使废气中的VOC借紫外光直接通过自由基链锁反应降解，则VOC业必须能吸收这类波长，既紫外线的最大发射功率要与VOC的最大吸收一致。这种借紫外线产生的反应成为光氧化或光解。若紫外光发射的强度越大，则空气中的氧极易分解为臭氧，产生的臭氧也分解为自由基，从而加剧了光解过程。此外，空气中的水分在紫外光作用下也可分解为OH-,同样业参与了VOC氧化。因此，在紫外光作用下，通过上述几种效应叠加可以产生大量的活性自由基，从而高效使VOCs降解。如果后续催化反应，既光催化氧化，则VOCs净化效果更佳。

光催化氧化法是借助催化剂具有光催化作用的性能，将吸附在催化剂表面上的VOCs氧化成CO2和H2O。通常用于一些比较容易氧化的有机化合物。经典的光催化剂都是半导体，其中最有效的光催化剂是TiO2，由于TiO2对紫外线有很高的吸收率，还具有很高的催化活性和化学稳定性，以及无毒价廉等优点，所以应用广泛。

光催化氧化反应机理：根据半导体电子结构理论，光催化性能取决于晶粒内的能带结构，能带结构由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带组成，两者间又禁带分开，其能差为带隙能。在光照射半导体光催化剂情况下，当吸收一个能量大于或等于其带隙能的光子时，电子会从充满的价带跃迁到空的导带，而在价带留下带正电的空穴。光致空穴具有很强的氧化性，并能夺取吸附在催化剂表面的有机污染物中电子，使不吸收光而无法被光子氧化的物质，经光催化活化、氧化。TiO2经光激发后产生的高活性光致空穴和光生电子，并经一系列反应后生成大量的高活性自由基，因而TiO2表面的羟基化是光催化氧化VOCs的必要条件。此外，VOCs光催化降解速率主要取决于催化剂吸附VOCs性能和光催化反应速率，因此寻求对VOCs具有高的吸附率和较快的降解速率的光催化剂是极为重要的。

光催化氧化法现在主要用于室内外VOCs净化和除臭，例如用于医院、宾馆、车站、机场、厨房、污水处理、发酵和食品加工等场所排放的臭气净化。

光催化氧化净化法用在工业有机废气净化和除臭上已经有大量应用，比如用在中央空调通风净化除臭上，用于喷漆车间废气处理上，橡胶废气处理上等。