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如何设计和发现一个新型光催化剂？如何判断光催化剂中的电子-空穴分离和迁移能力，如何判断半导体材料内在的光催化性能？这是半导体光催化研究领域一个重要的基础研究课题。针对该问题，研究者提出了局部结构畸变模型，认为局部结构畸变引起的偶极矩能够诱导电子-空穴有效分离，提高光催化性能；该模型可以适用于某些具有畸变结构的光催化材料，但其局限性明显；它不能解释某些局部畸变小乃至无畸变的材料之间的差异；对于诸如BaTiO3的钙钛矿材料，它的光催化性能极差，但结构内部的畸变程度却很大。因此提出了具有普适性的结构-性能模型：堆积因子低、空旷度高的光催化材料具有高的电子-空穴对分离和传输能力，往往拥有高的光催化性能。它可用于判断具有相似化学组成或晶体结构的材料之间的性能差异。