از مهمترین مشکلات روش های متداول تصفیه آب ، عدم امکان تصفیه آلاینده در غلظت های کم و هم چنین خواص سمی و مقاوم برخی از آلاینده ها می باشد که به سادگی تخریب نشده و در مقابل عوامل بیولوژیک از خود مقاومت نشان می دهد، بنابراین باید از روش های پیشرفته تری به عنوان عامل قوی تری برای حل این مشکل استفاده نمود که یکی از روش های پیشرفته می توان به روش های اکسیداسیون پیشرفته یا فتوکاتالیتیکی اشاره نمود که در این روش با استفاده از  فتوکاتالیزورها که مواد نیمه رسانایی که با قرار گرفتن در معرض تابش با انرژی خاص، فعال می شوند و با تولید گونه های اکسید کننده و احیا کننده موجب به وجود آمدن واکنش های اکسیداسیون-احیا می گردند. این ترکیبات عمدتا با تولید رادیکال های هیدروکسیل همراه است. رادیکال های هیدروکسیل گونه های واکنشی بسیار فعالی هستند که دارای قدرت اکسید کنندگی بالایی بوده و بیشتر به بخش آلی ترکیبات آلاینده حمله کرده و منجر به تولید ترکیبات حدواسط رادیکالی در آن می گردند. این ترکیبات حد واسط رادیکالی ، منجر به تشکیل جفت الکترون- حفره می شوند. این ترکیبات در مراحل بعدی توسط اکسیژن به دام افتاده و از طریق رادیکال های پراکسی و پراکسید ها منجر به پیشرفت واکنش و نهایتا کامل شدن فرآیند تخریب می شوند. از مزایای این روش می توان گفت نیازی به افزودن مواد شیمیایی نیست، و در تهیه مقادیر کم آب همچنین استفاده می گردد. و از مهمترین کاربرد های آن حذف رنگ ها و حذف ترکیبات آلی در آب می باشد.