一氧化氮气体是常见的大气污染物质之一，而甲烷气体也不例外。无论一氧化氮气体还是甲烷气体的排放，都会威胁到环境。如果能够利用合理的方法催化这两种气体，就能实现保护环境的目的。那么如何才能催化一氧化碳和甲烷气体呢？
之前的一项研究结论认为，畜牧业应为超过51％的温室气体排放负责。甲烷是这些气体的最重要部分，然后才是黑碳和一氧化氮。按20年的平均数字，甲烷产生的热量比二氧化碳多72倍。按5年的平均数字，甲烷将会更加强大，产生热量比二氧化碳要多100倍。甲烷也是天然气的主要成分，在天然气钻探操作和管道运输过程中存在甲烷泄漏到大气中的现象。石油公司有时会排空甲烷气体或者将其作为废气燃烧。目前，全美1/4的甲烷排放来自于石油和天然气产业。 合理有效的降低甲烷的排放，催化一氧化氮和甲烷气体体能实现保护环境的目的。
氮氧化物(nox)为一般人们所熟知的空气污染物，本实验欲探讨在低温下(100℃以下)，以光驱动的方式是否也能达到选择性还原的目的，运用原位傅转换红外线光谱仪(in situ fourier transforminfrared spectroscopy)，可以观察反应中间体，进而瞭解反应机制。本实验用热水解法（thermal-hydrolysis method）製备光触媒纯二氧化钛和1wt%白负载的二氧化钛。光触媒催化反应是以紫外光为光源。本实验观察在25、50 及100℃下，甲烷与一氧化氮同时吸附在二氧化钛与1wt%白负载的二氧化钛上。照光后，大部分的甲烷在光催化反应中形成甲酸及二氧化碳。一氧化氮在吸附时变成二氧化氮、双牙基亚硝酸和单牙基硝酸，照光后双牙基亚硝酸消失，取而代之的是双牙基硝酸、单牙基硝酸以及氰酸盐nco 的产生，许多文献视其为选择性吸附之中间产物，又加上本研究也观察到nh2，故推测在本实验中，照光可以促进部分催化一氧化氮变成氮气，进而达到低温选择性还原的目的。
