在探讨雾霾这一环境问题时，一个常被忽视的领域是半导体材料在空气净化中的应用与挑战，半导体材料，以其独特的电学性质和可调控的能带结构，为解决雾霾问题提供了新的思路。
问题提出： 如何在不牺牲材料性能的前提下，利用半导体材料有效去除空气中的PM2.5等有害颗粒物？
回答： 半导体材料在空气净化中的应用主要依赖于其表面效应和光催化特性，通过设计具有大比表面积的纳米结构，如纳米管、纳米纤维等，可以增加材料与雾霾颗粒的接触面积，从而提高吸附效率，利用半导体材料的光催化性质，如TiO₂在紫外光照射下能产生强氧化性的自由基，这些自由基可以与PM2.5等颗粒物发生反应，将其分解为无害的二氧化碳和水，这一过程也面临挑战，如光催化效率受光照条件限制、半导体材料的稳定性和再生性需进一步提升等。
通过优化半导体材料的结构和性能、开发新型复合材料以及结合其他空气净化技术（如静电除尘、机械过滤等），有望实现更高效、更持久的雾霾治理方案，半导体材料在空气净化中的应用，不仅是技术上的革新，更是对环境保护和人类健康的重要贡献。
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