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随着工业的快速发展,化石类燃料在使用过程中造成的能源危机和环境污染成为人类面临的重大挑战。光催化技术能够利用太阳能光解水得到清洁能源氢能,将低密度的太阳能有效地转化为高密度的化学能,从而实现绿色能源的转换,在解决能源和环境问题方面有着重要的应用前景。目前,光催化材料多以TiO_2为代表的宽带隙半导体为主,它们虽然可以实现光催化分解水制取氢能,但是仍然存在着其本身无法克服的本征问题和应用瓶颈:(a)较宽的带隙导致太阳光利用率低;(b)光量子效率较低;(c)产生H_2的过电势较高;(d)光催化剂难以分离