触媒とは、化学変化の際に仲立ちとなり反応を早める役割を果たすものです。
自動車の排気ガスは触媒で分解され、きれいな空気を車外に出しています。(プラチナ等)
光触媒は光のエネルギーによって働く触媒です。光触媒は光を吸収してエネルギーの高い状態(励起状態)となり、そのエネルギーを反応物質に与えて化学反応を起こします。つまり通常、電気や熱などのエネルギーの代わりに光のエネルギーを使う太陽光発電のようなものです。
身近にあるもので昔からある光触媒反応の例として、植物の葉に含まれる葉緑素による光合成があり ます。
二酸化炭素と水だけでは、光を当てても化学反応は起こりません。葉緑素という触媒があることで化学反応が起こり、二酸化炭素と水から、酸素とデンプンを生成します。
葉緑素自体は、反応の前 後で変化していません。
太陽光のエネルギーを使って、そこにあるものを分解して、別のものに生成し なおしているだけです。
光触媒を使うと、数万度Cという高温でなければ起こりにくい反応を常温で起こすことができます。