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随着能源短缺和环境污染等问题的日益凸显，如何实现太阳能这一可再生清洁能源的有效利用，得到了广泛的研究关注。光催化技术源于自然光合成的启发，有望为利用太阳能解决能源和环境问题提供一条有效的绿色途径。构筑高效稳定的光催化体系是实现该目标的关键，其中探究并深入理解如何提高光催化剂的光学吸收、光生电荷的分离转移以及表面反应这三个过程的效率是设计构建高效光催化体系需要解决的关键科学问题，也是光催化领域的研究核心与热点。