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随着社会和经济的发展，很多国家都面临着严重的环境污染问题，水污染更是摆在人们面前的头号难题，作为半导体光催化剂的TiO_2以其优异的特性已被有所应用，但是作为半导体催化剂也有其本身的制约，只有当照射的光能量大于其带隙宽度它才能产生用于氧化分解有机污染物的电子空穴对，但是大于其带隙宽度的紫外光部分仅占整个太阳能的3-4%，这严重制约了TiO_2的应用，为此科学工作者展开了大量的工作来对其进行改善使其在可见光部分有催化性，其中包括过渡金属掺杂、非金属掺杂、窄带半导体复合等。虽然改善后的TiO_2在可见光