纳米光催化（nano photocatalysis），工学-材料科学与工程-纳米材料-纳米技术，在光照条件下，纳米材料内部的价电子被激发跃迁至导带生成电子-空穴对，并进一步扩散到材料表面，与吸附在表面的物质发生氧化还原反应的过程。光催化过程中的重要介质——光催化剂（光触媒），主要是半导体纳米材料。在光照下，如果光子的能量大于半导体禁带宽度，其价带上的电子（e-）就会被激发到导带上，同时在价带上产生空穴（h+）。光生空穴有很强的氧化能力，光生电子具有很强的还原能力，它们可以迁移到半导体表面的不同位置，与表面吸附的污染物发生氧化还原反应，能够将空气中甲醛、苯等污染物直接分解成无害无味的物质，以及破坏细菌的细胞壁，杀灭细菌并分解其丝网菌体，达到净化空气的目的。光催化技术自1967年“本多·藤岛效应”被提出后发展起来。半导体纳米材料作光催化剂的理论基础主要有两个方面：一是量子尺寸效应导致半导体能隙变宽，导带电位变得更负，价带电位变得更正，使其获得了更强的氧化还原能力。二是纳米材料的比表面积远远大于常规材料，一粒大米粒大小的纳米材料其比表面积相当于一个足球场大。