為了考察氧化鎢納米材料的非化學計量特性，能夠採用XPS 譜圖來測定獲得的氧化鎢納米材料中的各元素的價態資訊及其表面組成。XPS譜圖能夠清楚地顯示氧化鎢納米粉體有鎢和氧兩種元素，並不含有其他雜質元素。

由於非化學計量的氧化鎢具有一定的還原能力，所以可以利用低價態的氧化鎢弱的還原能力與貴金屬鹽溶液通過原位還原的反應，直接將貴金屬顆粒沉積在氧化鎢表面。

氧化鎢量子效應是指當氧化鎢粒子尺寸下降到某一數值時，費米能級附近的電子能級由准連續變為離散能級或者能隙變寬的現象。當能級的變化程度大於熱能、光能、電磁能的變化時，導致了氧化鎢微粒磁、光、聲、熱、電及超導特性與常規材料有顯著的不同。

表面效應是指氧化鎢微粒處在 1-100 nm 的小尺寸區域時，隨著氧化鎢微粒直徑的變小，引起納米粒子表面原子數迅速增加。氧化鎢材料的比表面積、表面能及表面結合能將會顯著增加，從而顯示出氧化鎢材料不一樣的性質。隨著氧化鎢材料粒徑的減小，其表面原子數迅速增加，由於新出現的表面原子周圍缺少相鄰的原子，形成許多懸空鍵。

缺陷氧化鎢納米材料因其獨特的結構性質與優良性能，在鎢製品產業受到了廣泛關注。利用傳統的溶劑熱方法可以製備出具有缺陷氧化鎢納米材料。缺陷氧化鎢納米材料的合成方法如下：

不同於化學計量型的氧化鎢的顏色，缺陷氧化鎢納米材料呈淺綠色或者藍色，並在400-700 nm 之間有一個額外的寬頻吸收。這個增加的吸收峰是由於氧空位的存在導致導帶增加了一個新的能帶。

氧化鎢的結構水模型是在Pt表面修飾氧化鎢和氫氣的反應中，Pt催化氫氣脫氫產生的氫離子：一部分氫離子和氧化鎢表面的氧離子反應生成水分子並從薄膜中釋放出來。另一部分氫離子注入到氧化鎢晶格內並與氧化鎢晶格中的氧原子形成結構水分子，該結構水分子在熱擾動或者光照情況下容易脫落其原來的位置，導致氧空位的出現。

當氧化鎢材料的尺寸小到納米量級，氧化鎢材料表現出的物理性質和化學性質不同于傳統材料的性質和規律。納米尺寸的氧化鎢材料將會產生小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和隧道效應等，從而導致聲、光、電、磁和熱性能呈現新的特性。

氧化鎢作為一種重要的半導體材料，由於其具有特殊的缺陷結構和物理化學特性被廣泛地應用到氣體傳感、光催化、電致變色和場致發射等領域。實際製備中存在一些非化學計量比的氧化鎢。

氧缺陷型氧化鎢可以降解甲基橙溶液，但是該降解反應屬於催化反應還是普通的化學反應，仍需要進一步驗證。為了驗證樣品使甲基橙降解的過程是催化反應還是化學反應，可以觀測氧缺陷型氧化鎢經過降解實驗後的晶體結構是否改變，以判斷它的反應類型。