一、二氧化钛在实际应用中存在两个缺点：
1、其带隙较宽，光吸收仅限于紫外光，限制在正常光照下的效果。
2、纳米二氧化钛在光照的情况下产生的光生载流子，它有可能在二氧化钛粒子内部和表面上重新复合，降低了光催化活性。

二、二氧化钛应用的研究方向
1、就二氧化钛本身而言，作为光触媒产品的二氧化钛一定要有较高的活性，这要求它的晶粒度与颗粒度非常小；粒子尺寸分布窄；晶相为锐钛型或大部分锐钛型与小部分金红石型混晶型；结晶度好，无或少表面缺陷；比表面积大；表面吸咐能力强等等，总之应发挥利用超微粒子的表面效应、尺寸量子效应和介电限域效应的优势。
2、光触媒产品不单独使用纳米二氧化钛，而是向其中引入外来物质进行修饰和改性，其方法主要有：有机染料光敏法，贵金属沉积，金属离子掺杂，半导体耦合法等。
3、光催化反应体系工艺条件与控制，如反应物浓度、二氧化钛的用量和固定化、是否添加电子清除剂或空穴清除剂、担载材料的选择、光源和光强、反应器或光电池的结构设计等。
4、辅助能量场的引入，如电场、磁场、微波场等强化措施