：氧空位v起源构筑方法表征技术核心作用一般来说，含氧化物材料上存在，包括晶格氧（2−O）、过氧离子（2）、超氧离子（2）以及氧空位（v当含氧化物材料受到外部条件干扰时，2−从原始位置移除形成v。同时，会产生两个电子（2−v−一方面，这些电子可能会上，降低金属的价态。另一方面，这些电子可能会上，形成−O2−O−图含有Vo簇和孤立Vo位点的InZr_6和块状In₂O₃的示意图。DOI：10.1002/anie.202508091
如何形成氧空位？
离子掺杂
氧原子的周期性排列或直接取代氧原子v这种多相离子掺杂策略基于掺杂元素与基质材料之间原子电负性的差异，通过在晶体结构中来调整材料的物理化学性质。
v因此，掺杂不仅，还通过引入O来，从而优化材料的性能。2–xv图2. 离子掺杂CeZrO的合成原理图。DOI:10.1016/j.apcatb.2023.123098.
低氧环境下的热退火
v缺氧条件下2真空中高温热处理含氧化合物。
惰性气体流量、终温、升温速率、退火时间和冷却速率2v2例如，研究人员通过两步热处理制备了同时具有钴缺陷和氧中心的CoO催化剂，其中钴缺陷是在空气气氛下于300℃下第一次焙烧形成的，而O中心是在H/Ar气氛下在200℃下二次焙烧形成的。
3-x43-x4-y3434–y。DOI: 10.1021/acscatal.2c00296
水热法
涉及密封容器中的化学反应，由于加热导致自生压力增加，溶剂的温度远远高于其沸点。在水热过程中，可以调整原材料的比例以产生O。
例如，研究人员通过的水热合成法制备了含有不同浓度O的铋钒酸盐（BiVO）。
4v3-1-1图4. BiVO及其O修饰形式的自旋分辨密度图、优化后的N*结构及其N≡N三键长度，以及OVs-BiVO的吉布斯自由能图。DOI:10.1002/smtd.201800333
氢气还原
强还原剂v调节压力、温度和气体比例v例如，研究人员以MoO粉末为前驱体，在Ar-H气氛中以不同的H比例（从5%到20%）在900℃下氢气还原1h，得到了不同O浓度的MoO纳米片
2用NaBH等化学试剂对氧化物进行可以在低于氢气还原所需的温度下生成O。
吸附在金属氧化物表面O原子抢夺到表面氧上vv24实验发现，含O的MoO@C在较低电压（0.5 V vs RHE）下即展现出较高的氨气（NH）产率（9.75 μg hmg）和法拉第效率（3.24%），同时有效抑制了（HER），相比未处理的MoO@C在更高电压（-0.7 V vs RHE）下的性能有显著提升（图6）。
v2等离子体处理v等离子体是一种通过等方式产生的电离气体，能够与金属氧化物表面相互作用，破坏表面结构，从而在含氧材料表面生成O。
功率、压力、气体流量和照射时间vv图7.v综上，上述构筑方法各有特点，离子掺杂、水热法常用于合成过程中的，而还原、等离子处理则更多用于对已合成材料进行后处理以。
如何表征氧空位？
vX射线光电子能谱（XPS）、电子顺磁共振（EPR）、拉曼光谱、X射线吸收精细结构（XAFS）和透射电子显微镜（TEM）等XPS是一种常见的的表面成分分析技术通常，O 1S XPS谱可分解为三个特征峰，分别对应于（低结合能的OL峰）、（OA峰，结合能中等）和来（OW峰，高结合能），O位的浓度与OA峰的强度密切相关，但O浓度的量化是相对随机的。
1s XPS谱。（i）Ni/CeO，（ii）NiNPs/CeO，（iii）Ni/CeONf，（Iv）NiNPs/CeONf，和（V）NiNPs@CeONf。DOI:10.1016/j.apcatb.2022.121715
EPR
v未配对电子做出响应vg值取决于自由基的性质v借助于标准样品，如2，2，6，6-四甲基哌啶氧基（TEMPO）和1，1-二苯基-2-苦基肼（DPPh），通过EPR信号的双重积分实现了O位点的定量。用g=2.002处的电子顺磁共振信号定量测定生物氯催化剂上的氧位含量（图9）
拉曼光谱通过监测来检测含氧化物催化剂的化学结构和组成。O位点的产生会，从而导致拉曼光谱中的。
cm（）和368（2InO的弯曲振动和的伸缩振动。2vI/I的峰比值指示了O含量。相比之下，23InO类似物更高的21图10. 不同InO和Ir/InO-10催化剂的拉曼光谱。DOI:10.1021/acscatal.0c05628
XAFS
，通常分为X射线吸收近边结构（XANES）和扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）。
化学键的电子态v原子的配位数和键长v例如，研究人员在EXAFS光谱中观察到的1.5和2.5 Å处的峰分别对应于Mo-O和Mo-Mo键。在Ni/MoO催化剂上，Mo-O键强度的降低被归因于表面大量的O缺陷（图11），这一现象被用来解释其出色的氢电催化活性。
22–x10.1016/j.cej.2023.142671
氧空位有什么作用？
v改变氧化物催化剂的晶体结构周期性v电子富集O对催化性能的影响可以通过两种途径实现：
直接途径v而在中，O可能通过改变活性位点的结构或其周围环境来影响催化过程，尽管它们不直接参与反应，但能够通过调节活性位点的性质来提高催化效率。
v影响催化剂性能的关键结构参数v