随着纳米材料在各个领域的广泛应用,纳米材料的物理化学性能面临着更加严峻的考验,纳米材料的物理化学性能很大程度上取决于其本征的物理化学性质。缺陷修饰通过调控纳米材料的局部表面构造和表层电子结构,以控制纳米材料的物理化学性能。氧空位和掺杂是在纳米材料中引入缺陷修饰的有效方法,是控制纳米材料物理化学性能的有效控制策略。采用液相激光烧蚀法合成富含氧空位的L-TiO2纳米材料,氧空位引入的缺陷修饰可以控制L-TiO2水蒸发器的太阳能水蒸发速率和效率。氧空位引入的缺陷修饰可以调控L-TiO2纳米材料的带隙变窄,更多的入射光子可以被吸收来参与光热过程,使L-TiO2纳米材料的光吸收能力和光热转换能力得到了极大的提升。相较于TiO2纳米材料而言,氧空位引入缺陷修饰的TiO2纳米材料组装成的太阳能水蒸发器在太阳能水蒸发测试中的水蒸发速率控制在1.25 kg m-2 h-1,一个太阳光下的水蒸发效率控制在78.5%,均比TiO2纳米材料高1.8倍。水热自牺牲模板法合成Fe2+掺杂引入缺陷修饰的NiFe-LDHs纳米材料,Fe2+掺杂引入的缺陷修饰可以控制NiFe-LDHs纳米材料的局部表面构造,引入Fe2+-O-Fe3+桥键结构,激活惰性平面,同时提高活性边缘的比表面积;还可以控制NiFe-LDHs纳米材料的表层电子结构,促进电子转移,提升导电性。Fe2+掺杂引入缺陷修饰的NiFe-LDHs电催化剂表现出优异的氧析出反应催化性能,在1 M KOH的碱性电解液中,Fe2+掺杂引入缺陷修饰的NiFe-LDHs纳米材料仅需要190 mV的低过电势就可以控制10 mA cm-2的电流密度,而且实现了低至40.23 mV dec-1的Tafel斜率,均优于原始的NiFe-LDHs纳米材料。