氧空位，即Oxygen Vacancies (OVS)，是在金属氧化物晶体中氧原子缺失时形成的缺陷。1960年，这一概念首次被提出，用于研究金属氧化物与气体的交互作用。在特定环境下，如高温，氧原子可能从晶格中脱出，形成氧空位，其缺陷方程表示为MOx－ʎO晶格=V0+ MOx-1+ʎ/2O2。氧空位在催化剂中扮演关键角色，如在CeO2表面，它们通过调节电子结构，影响能带结构，提高光吸收性能，并促进载流子分离，促进表面反应。作为活性位点，它们优化吸附能，降低反应活化能，与邻近金属位协同促进分子活化。创造氧空位的方法多种多样，包括高温还原处理（如利用CO、NH3、H2还原），高能粒子轰击，真空煅烧，超声波处理等。不同方法适用于不同类型的氧化物，如可还原氧化物如TiO2、WO3等较易交换氧，而非还原氧化物如SiO2则需要特殊处理。合成过程中，温度、压力和还原剂的选择对氧空位的产生有重要影响。尽管氢还原是最常用的方法，但其他手段如电化学还原和化学还原剂处理也有所应用，但可能面临稳定性差和氧空位含量低的问题。对于表征氧空位，现有技术有待提升，以更好地理解和优化氧空位金属氧化物的性能，如光催化、电化学应用等。尽管取得了一些进展，但氧空位金属氧化物的制备仍存在挑战，包括高效、大规模制备和提高稳定性。未来的研究方向包括寻找新的制备方法，以及深入理解氧空位在反应过程中的具体作用机制。
