提高光催化反應能力的途徑主要是對光催化劑以及對反應條件進行改進，改進的方式如下：
1、減小顆粒大小
半導體顆粒的量子尺寸效應發生的粒徑未1-10nm的量級範圍內，半導體的禁頻寬度隨顆粒尺寸的減小而變寬，且催化效能明顯提高，如Cds的粒徑未26nm時，其禁頻寬度從塊體的26eV增加到36eV，TiO2尺寸小於10nm時，其光催化效能大幅提高。故製備大比表面積的奈米級催化劑，是提高催化降解效能的有效途徑。
2、在半導體表面負載貴金屬
在TiO2表面沉積適量的貴金屬，如Pt、Pd等，有利於光生電子和空穴的有效分離及降低還原反應（質子的還原，溶解氧的還原）的超電壓，從而大大提高了催化劑活性。
3、半導體的金屬離子摻雜
摻雜過渡金屬或3價金屬離子，可在半導體表面引入缺陷位置或改變結晶度，既可能成為電子或空穴的陷阱而延長其壽命，也可能成為複合中點反而加快複合過程。研究表明，採用離子注入法對TiO2進行鉻、釩等離子的摻雜，可將激發光的波長範圍擴大到可見光區（移至600nm附近）。首先用計算機程式計算了激發的TiO2表面的電子密度，採用 3價離子能減少處於光子激發態的TiO2的電子密度，故能增強量子效應，增加空穴密度。
4、半導體的表面光敏化
將光活件化合物透過化學或物理吸附吸附於光催化劑表面，可以擴大激發波長範圍，增加光催化反應的效率，常用的光敏化劑有曙紅、葉綠酸、玫瑰紅、勞氏紫等，羥基喹啉光敏化後的TiO2對苯酚、氯酚、三氯乙烯的降解率大大提高。
5、複合半導體
複合半導體可分為半導體-絕緣體複合及半導體-半導體複合，絕緣體大都起載體的作用。二元複合半導體中，兩個半導體之間的能級差別能使電倚有效分離。
6、半導體與黏土交聯
近期發現，在無機層狀化合物的層間或沸石分子篩的微孔中，應用化學反應生成具有奈米級粒子特徵的半導體簇合物，製得的以無機微孔晶體為主體，半導體奈米簇合物為客體的複合材料具有較高的光催化活性和選擇性。
7、表面酸化
半導體表面酸性對其光催化性有很大影響，因為羥基化半導體表面與酸性有較大的關係。當TiO2與SiO2、Al2O3、ZrO2等絕緣體複合時，絕緣體大都起著載體的作用，不僅能提離TiO2的比表面積、孔隙率和熱穩定性，而且能提高其表面酸性。
8、新型光催化劑
近年來，新型光催化劑的研究取得了很大進展，發現LaFeO3,FeO2等均為良好的光催化劑，BI2,TI2O2不僅在紫外光區具有明顯的光催化效能，而且在可見光區亦具有一定的光催化效能，使光催化氧化反應可以在太Sunny下進行。
提高光催化反應能力的途徑主要是對光催化劑以及對反應條件進行改進，改進的方式如下：
1、減小顆粒大小
半導體顆粒的量子尺寸效應發生的粒徑未1-10nm的量級範圍內，半導體的禁頻寬度隨顆粒尺寸的減小而變寬，且催化效能明顯提高，如Cds的粒徑未26nm時，其禁頻寬度從塊體的26eV增加到36eV，TiO2尺寸小於10nm時，其光催化效能大幅提高。故製備大比表面積的奈米級催化劑，是提高催化降解效能的有效途徑。
2、在半導體表面負載貴金屬
在TiO2表面沉積適量的貴金屬，如Pt、Pd等，有利於光生電子和空穴的有效分離及降低還原反應（質子的還原，溶解氧的還原）的超電壓，從而大大提高了催化劑活性。
3、半導體的金屬離子摻雜
摻雜過渡金屬或3價金屬離子，可在半導體表面引入缺陷位置或改變結晶度，既可能成為電子或空穴的陷阱而延長其壽命，也可能成為複合中點反而加快複合過程。研究表明，採用離子注入法對TiO2進行鉻、釩等離子的摻雜，可將激發光的波長範圍擴大到可見光區（移至600nm附近）。首先用計算機程式計算了激發的TiO2表面的電子密度，採用 3價離子能減少處於光子激發態的TiO2的電子密度，故能增強量子效應，增加空穴密度。
4、半導體的表面光敏化
將光活件化合物透過化學或物理吸附吸附於光催化劑表面，可以擴大激發波長範圍，增加光催化反應的效率，常用的光敏化劑有曙紅、葉綠酸、玫瑰紅、勞氏紫等，羥基喹啉光敏化後的TiO2對苯酚、氯酚、三氯乙烯的降解率大大提高。
5、複合半導體
複合半導體可分為半導體-絕緣體複合及半導體-半導體複合，絕緣體大都起載體的作用。二元複合半導體中，兩個半導體之間的能級差別能使電倚有效分離。
6、半導體與黏土交聯
近期發現，在無機層狀化合物的層間或沸石分子篩的微孔中，應用化學反應生成具有奈米級粒子特徵的半導體簇合物，製得的以無機微孔晶體為主體，半導體奈米簇合物為客體的複合材料具有較高的光催化活性和選擇性。
7、表面酸化
半導體表面酸性對其光催化性有很大影響，因為羥基化半導體表面與酸性有較大的關係。當TiO2與SiO2、Al2O3、ZrO2等絕緣體複合時，絕緣體大都起著載體的作用，不僅能提離TiO2的比表面積、孔隙率和熱穩定性，而且能提高其表面酸性。
8、新型光催化劑
近年來，新型光催化劑的研究取得了很大進展，發現LaFeO3,FeO2等均為良好的光催化劑，BI2,TI2O2不僅在紫外光區具有明顯的光催化效能，而且在可見光區亦具有一定的光催化效能，使光催化氧化反應可以在太Sunny下進行。