Još 30-ih godina 20. stoljeća otkriveni su fotokatalizatorski materijali na bazi cinkovog oksida. Godine 1967. profesor Kenichi Honda i doktorand Akira Fujishima sa Sveučilišta u Tokiju otkrili su da se elektroliza vode može izvesti ozračivanjem elektroda od titanijevog dioksida svjetlošću, odnosno "Honda-Fujishima efekt", koji je otvorio vrata primjeni titan dioksida u području fotokatalize. Nature je 1972. objavio istraživanje Fujishime i Honde o fotokatalizi u području fotolize vode. Otvorio je novo poglavlje u fotokatalitičkom istraživanju.
Godine 1976. Garey i sur. bio je pionir u primjeni fotokatalizatora u području zaštite okoliša, koristeći fotokatalizu za razgradnju zagađivača u vodi. Od tada je postao glavni smjer istraživanja proširenje polja primjene poluvodičkih fotokatalizatorskih materijala u znanosti o životu i pretvaranje svjetlosne energije u drugu energiju.
Japanska tvrtka je 2015. razvila novu vrstu čestica fotokatalizatora za koje se očekuje da će riješiti problem nedostatka vode. Čestice se sastoje od čestica zeolita i čestica titanijevog dioksida, koje se temeljito miješaju u kanalizaciji pod ultraljubičastim zračenjem, što može pročistiti kanalizaciju do razine za piće. Nova fotokatalizatorska oprema za pročišćavanje vode vrlo je jednostavna i učinkovita te može pročistiti do 3 tone vode u 1 danu. Učinkoviti i čisti fotokatalizatorski materijali privukli su veliku pozornost u eri očuvanja energije.