20वीं सदी के 30 के दशक की शुरुआत में ही जिंक ऑक्साइड पर आधारित फोटोकैटेलिस्ट पदार्थों की खोज की गई थी। 1967 में, टोक्यो विश्वविद्यालय के प्रोफेसर केनिची होंडा और डॉक्टरेट छात्र अकीरा फुजीशिमा ने पाया कि टाइटेनियम डाइऑक्साइड इलेक्ट्रोड को प्रकाश से विकिरणित करके पानी का इलेक्ट्रोलिसिस किया जा सकता है, जिसे "होंडा-फुजीशिमा प्रभाव" कहा जाता है, जिसने फोटोकैटेलिसिस के क्षेत्र में टाइटेनियम डाइऑक्साइड के अनुप्रयोग का द्वार खोल दिया। 1972 में, नेचर ने पानी के फोटोलिसिस के क्षेत्र में फोटोकैटेलिसिस पर फुजीशिमा और होंडा के शोध को प्रकाशित किया। इसने फोटोकैटेलिटिक शोध में एक नया अध्याय खोला है।
1976 में, गैरी एट अल ने पर्यावरण संरक्षण के क्षेत्र में फोटोकैटेलिस्ट के अनुप्रयोग का बीड़ा उठाया, जिसमें पानी में प्रदूषकों को नष्ट करने के लिए फोटोकैटलिसिस का उपयोग किया गया। तब से, यह जीवन विज्ञान में अर्धचालक फोटोकैटेलिस्ट सामग्रियों के अनुप्रयोग क्षेत्र का विस्तार करने और प्रकाश ऊर्जा को अन्य ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए मुख्य अनुसंधान दिशा बन गई है।
2015 में, एक जापानी कंपनी ने एक नए प्रकार के फोटोकैटलिस्ट कण विकसित किए, जिससे पानी की कमी की समस्या को हल करने की उम्मीद है। कण जिओलाइट कणों और टाइटेनियम डाइऑक्साइड कणों से बने होते हैं, जिन्हें पराबैंगनी विकिरण के तहत सीवेज में अच्छी तरह मिलाया जाता है, जो सीवेज को पीने योग्य स्तर तक शुद्ध कर सकता है। नया फोटोकैटलिस्ट जल शोधन उपकरण काफी सरल और कुशल है, और 1 दिन में 3 टन तक पानी को शुद्ध कर सकता है। कुशल और स्वच्छ फोटोकैटलिस्ट सामग्री ने ऊर्जा संरक्षण के युग में मजबूत ध्यान आकर्षित किया है।