光催化是一个在光辐照下发生在材料表面的催化过程。TiO2是一种半导体材料(锐钛矿TiO2的禁带宽度(Eg)约为3.26 eV)，当受到能量大于或等于其能隙(Eg)的入射光照射时，价带上的电子会吸收光子而被激发，从价带跃迁到导带，留下空穴在价带，从而形成所谓电子(e-)-空穴(h+)对，即光生载流子.由光激发产生的电子(e-)可直接还原有机物(如染料Dye)或者与电子接受体反应；而光激发产生的空穴(h+)能够氧化有机物或将水、OH离子氧化成为OH·自由基，生成的OH·自由基很活泼，几乎能降解所有的有机物.本文利用HRTEM分别观察了原始锐钛矿TiO2(P25)，及其吸附和降解亚甲基蓝，放置一段时间后的样品.提出一种新型的"基于晶格畸变驱动力的TiO2光催化降解理论"，从晶格角度解释了光催化的过程与失效的机理.