ปัญหาก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเป็นสิ่งที่ควรได้รับการแก้ไข วิธีการใช้ปฏิกริยาโฟโต้คะตะไลซิสเพื่อรีไซเคิลก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ให้อยู่ในรูปสารเคมีหรือพลังงานที่นำไปใช้ประโยชน์ได้เป็นวิธีที่น่าจะมีความคุ้มค่าทางด้านการลงทุน จุดประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อมุ่งเน้นการพัฒนาตัวเร่งปฏิกริยาโฟโต้คะตะไลซิสที่มีประสิทธิภาพสูง จากการศึกษาพบว่า Pd/TiO2 sol gel เป็นตัวเร่งปฏิกริยาโฟโต้คะตะไลซิสที่ดีที่สุดโดยประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกริยาเป็นดังนี้ Pd/TiO2 sol gel > Rh/TiO2 > Pd/SiC > Cu/TiO2 > Cu/SrTiO3 > TiO2 > SiC ตัวเร่งปฏิกริยาเหล่านี้ได้ถูกตรวจสอบทางกายภาพเพื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติก่อนและหลังการเกิดปฏิกริยา ผลการตรวจสอบโครงสร้างผลึกโดย XRD พบว่า โครงสร้างผลึกของ Pd/TiO2 sol gel มีการเปลี่ยนแปลง จาก rutile เป็น anatase ภายใต้การทำปฏิกริยาในแสง UV และการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึกนี้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกริยา ผู้วิจัยยังได้ดำเนินการทดลองที่ใช้ Pt/TiO2 catalyst กับ Photocatalytic reaction ที่อุณหภูมิต่างๆ เพื่อศึกษา Temperature effect ของ Photocatalytic reaction และความเป็นไปได้ในการผลิต Hydrocarbon ชนิดอื่นๆ เมื่อ อุณหภูมิของปฏิกิริยาสูงขึ้นกว่าอุณหภูมิห้อง ผลการศึกษานี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการสังเคราะห์สารไฮโดรคาร์บอนจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำโดยปฏิกริยาโฟโต้คะตะไลซิสที่มีประสิทธิภาพได้ Photocatalysis could provide a cost-effective route to recycle CO2 to useful chemicals or fuels. The objective of this research is to study the photo-catalytic activity of TiO2, TiO2 sol gel, and SiC-base catalysts. Pd/TiO2 sol gel was found to be the most active and selective catalyst for methane synthesis. The activity of the catalyst decreased in the order: Pd/TiO2 sol gel > Rh/TiO2 > Pd/SiC > Cu/TiO2 > Cu/SrTiO3 > TiO2 > SiC. These catalysts were characterized via XRD and UV-Vis before and after reaction. XRD data show the changes in TiO2 sol gel crystal structure from rutile to anatase under the UV light exposure to enhance the overall activity and selectivity for hydrocarbon synthesis. Another objective of this research is to study the photo-catalytic activity of Pt/TiO2 at different temperatures. Pt/TiO2 was found to be the very active catalyst for alkane synthesis including (methane, ethane, propane and butane) as the raising temperature. The study also focus on the direct sunlight reaction which the reaction take place in real condition using only the emitted energy from the sun. The photocatalysis reaction of CO2 and water in gas-solid reactor will be discussed.