ცნობილია, რომ ტიტანიუმის დიოქსიდს (TiO₂)  შეუძლია ბაქტერიებისა და ვირუსების განადგურება და  ჰაერსა და წყალში არსებული მავნე ქიმიური და ბიოლოგიური მინარევების დაშლა. TiO₂ -ის ამ თვისებას საფუძვლად უდევს ფოტოკატალიზის მოვლენა, რაც მდგომარეობს სინათლის (ფოტო) ენერგიით სტიმულირებულ, გარკვეულ ქიმიურ რეაქციას. ფოტოკატალიზური ეფექტი მოიცავს როგორც წყლის დისოციაციას TiO₂ -ის ზედაპირზე, ასევე ისეთი რეაქციული ოქსიგენური სახეობების წარმოქმნას, როგორებიცაა ჰიდროქსილის რადიკალი და სუპეროქსიდური რადიკალი. უფრო დეტალურად, როდესაც ულტრაიისფერი სინათლე (388 ნანომენტრი ან ნაკლები) სხივდება TiO₂ -ის ზედაპირზე, თითოეული ფოტონის ენერგია საკმარისია იმისათვის, რომ ამოაგდოს ელექტრონი ვალენტური ზონიდან და გადაიყვანოს გამტარებლობის ზონაში. ელექტრონის გადასვლის შედეგად ვალენტურ ზონაში წარმოიქმნება ხვრელი h⁺, რომელიც ძლიერი დამჟანგველია და გარემოდან სწრაფად იერთებს ელექტრონს. კერძოდ, ჰაერში არსებულ წყლის მოლეკულას შლის ჰიდროქსილის ჯგუფად (OH)  და  წყალბადის იონად (H⁺). ფოტოკატალიზურ რეაქციას შემდეგი სახე აქვს:  H₂O + h⁺ → ^∗OH +H⁺. ხოლო  ჰიდროქსილს დამატებული ხვრელი იძლევა ჰიდროქსილის რადიკალს: OH^– + h⁺ → ^∗OH. რაც შეეხება ჟანგბადის მოლეკულას, მასზე მიერთებული ელექტრონი იძლევა სუპეროქსიდურ რადიკალს: O₂ + e^– → O₂^–.  როგორც ჰიდროქსილის რადიკალი OH^– , ისე სუპეროქსიდური ანიონი  O₂^–, წარმოადგენს თავისუფალ რადიკალებს, რომლებიც  ძალიან აქტიურები არიან და იწვევენ ბაქტერიების, ვირუსების, მავნე ქიმიური და ბიოლოგიური ნივთიერებების დაშლას, რომელთა შედეგად გამოიყოფა ნახშირორჟანგი და წყალი. TiO₂-ის ეფექტურობა გაცილებით დიდია, როდესაც იგი გამოიყენება ნანონაწილაკების სახით, რადგან ამ შემთხვევაში მნიშვნელოვნად იზრდება გარემოსთან შეხების ფართობი. როგორც აღინიშნა, TiO₂ -ის გააქტიურება ხდება ულტრაიისფერი სინათლით დასხივებისას, თუმცა, თუკი TiO₂ -ის ნანონაწილაკებს დავუმატებთ ზოგიერთი ნივთიერებების გარკვეული თანაფარდობის ნანონაწილაკებს, მიღებული ნანოკომპოზიციის გააქტიურება შეიძლება ოპტიკური სპექტრის  ხილული უბნითაც, რაც კიდევ უფრო გაზრდის მის ეფექტურობას სხვადასხვა სახის პათოგენებისა და დამაბინძურებლების წინააღმდეგ ბრძოლაში.

ჩვენს მიერ შემოთავაზებულია იდეა, TiO₂ -ის ნანონაწილაკებს დაემატოს გარკვეული სახეობის და გარკვეული პროცენტული თანაფარდობის ნანომასალები, როგორც ორგანული (ლუმინესცენციური და არალუმინესცენციური საღებარები, დენდრიმერები, და ა.შ) ისე არაორგანული (სილიციუმის, რკინის, თუთიის, ოქროს, ვერცხლის, სპილენძის, და ა.შ.  ნანონაწილაკები),  რათა მიღებული იქნას ფოტოკატალიზური ეფექტი ოპტიკური სპექტრის სასურველ, ხილულ და ახლო ინფრაწითელ უბნებში და ამასთან გაიზარდოს მარგი ქმედების კოეფიციენტი. შემოთავაზებული იდეის საფუძველზე შესაძლებელია დამზადდეს ჰიდროქსილის და სუპეროქსიდის მწარმოებელი გენერატორები, რომლებიც იქნება იაფი, ტექნოლოგიურად მარტივი დასამზადებელი, იმუშავებს ოპტიკური სპექტრის როგორც ახლო ულტრაიისფერ, ისე ხილულ და ახლო ინფრაწითელ უბნებში. აღნიშნული გენერატორების გამოყენება პერსპექტიულია, დახურული სივრცეებში ჰაერის გასაწმენდად და პათოგენური წარმონაქმნების  გასანადგურებლად.  ასევე, მნიშვნელოვანია აღინიშნოს მათი გამოყენების ეფექტურობა ვირუსებით (მაგალითად Covid-19) და ბაქტერიებით დაავადებულ ადამიანებში ინჰალაციის ან ვენტილაციის ჩასატარებლად, სიმსივნური და სხვა დაავადებების სამკურნალოდ.