光催化裝置是光觸媒在外界光的作用下發生催化作用，光觸媒在光照條件下所起到的催化作用的化學反應。通過設置連續反應器，使得光化學反應能夠連續發生，反應原料連續進入反應器，反應產物連續排出反應器，這種連續流動的反應能夠有效改善光輻射在反應混合物中的傳遞效率，從而縮短反應時間，提高反應效率，減少副反應。當光子能量高于半導體吸收閾值的光照射半導體時,半導體的價帶電子發生帶間躍遷,即從價帶躍遷到導帶,從而產生光生電子和空穴。此時吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負離子,而空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離子和水氧化成氫氧自由基。