天然半導體礦物（如閃鋅礦和黃鐵礦）能發揮可見光驅動（簡稱VLD）的光催化作用，從而降解水中毒性有機物和鈍化水中傳染性細菌。這種利用天然礦物淨水的技術正漸受注目。
天然礦物是自然形成的固體化學物質，含獨特化學成分，通過生物地質化學過程而形成。天然礦物包含一種主要成分以及多種微量金屬元素。這些金屬元素加上礦物複雜的晶體缺陷，能引發 VLD 光催化活動。
眾所周知，人工合成 VLD 光催化劑的過程冗長，大量製造的成本高昂；相較之下，天然礦物供應充裕，開採成本低。當中含鐵的礦物更具可見光活性和磁性，有利於大規模循環再用。
久經研究的天然磁性礦物包括天然磁閃鋅礦、天然黃鐵礦、釩鈦磁鐵礦。光催化處理後只需應用外加磁場，便能輕易把它們分離出來。鑒於天然礦物及天然磁性礦物的優良光催化性能，以VLD 光催化降解水及廢水樣本的毒性有機物、鈍化傳染性微生物的成本效益極佳。
利用天然礦物光催化作用處理廢水的實驗可追溯至1995年。北京大學魯安懷和李艷兩位教授經多年研究，從五十多種天然半導體金屬氧化物及金屬硫化物礦物選出了一些具優良 VLD 光催化生物降解性能的天然礦物。1995年，香港中文大學與北京大學合作，研究天然礦物的淨水潛力。北大團隊專注於有毒無機物和有機物的降解，而中大團隊則聚焦部分天然礦物的光催化殺菌作用。
圖一顯示了光催化的殺菌過程：天然光催化劑經可見光照射後，從中產生的活性物種與細菌產生化學反應，將之鈍化或殺滅。同一機制還可應用於降解水中有毒有機物。
在香港創新科技署支持下，中大科研團隊設計並製造出兩個容量分別為五公升及一百公升的光催化反應器，用於光催化殺菌（圖二）。
研究過程還證實光催化能製造氫氣。由於氫氣是最潔淨的另類能源，因此中大科研團隊在創新科技署資助下，建成一座容量達一百公升的光催化綜合反應器，既能降解水及廢水樣本中的染料（圖三），還能同時產生氫氣。
研究結果令人鼓舞，顯示在廢水樣本中不但染料被降解，還同時產出寶貴能源，令光催化淨水系統符合可持續發展原則。
在未來數年，中大科研團隊將致力繼續優化用以殺菌的光催化儀器，以及用以降解染料兼製造氫氣的綜合儀器，目標是把相關科研成果轉化成商品，推出市場。
