یکی از چالش های قرن حاضر، افزایش نیاز به انرژی، کاهش منابع سوخت های فسیلی و مشکلات زیست محیطی جدی است. منابع انرژی مرسوم مانند زغال سنگ، فرآورده های نفتی و غیره، بطور وسیعی رو به اتمام است و به دلیل رویارویی با این بحران انرژی، استفاده از سوخت های جایگزین مناسب مانند هیدروژن، امری بسیار ضروری به نظر می رسد. هیدروژن علاوه بر دارا بودن خصوصیاتی مانند امکان برگشت پذیری، قابلیت ذخیره سازی و دوستدار محیط زیست بودن، دارای محتوای انرژی بیشتری نسبت به سوخت های فسیلی متداول می باشد. در حال حاضر، بیشترین هیدروژن مورد نیاز از طریق فرآیند ریفورمینگ به دست می آید که نه تنها وابستگی به سوخت های فسیلی را کم نمی کند بلکه منجر به تولید و انتشار مقادیر زیادی از گاز دی اکسید کربن می گردد. یکی از فرآیندهای فتوکاتالیستی مورد توجه، که منجر به تولید هیدروژن از طریق منابع پاک و تجدیدپذیر می شود، تولید فتوکاتالیستی هیدروژن از طریق واکنش شکافت آب می باشد. این واکنش، توسط جذب فوتونی که انرژی برابر یا بیشتر از باند گپ فتوکاتالیست، داشته باشد، آغاز می شود، این امر منجر به تولید فتوالکترون های برانگیخته در نوار هدایت و حفره ها در نوار ظرفیت فتوکاتالیست می گردد. در نهایت مولکول های آب به ترتیب توسط الکترون ها و حفره های برانگیخته، کاهش و اکسایش پیدا کرده و هیدروژن و اکسیژن تولید می کنند.
