弹性应变工程是近年来国际上兴起的材料与化学、物理学科交叉的研究领域,旨在通过对材料施加弹性应变而调控其化学与物理功能特性。以往报道的工作主要集中在核壳结构纳米颗粒和外延生长的纳米薄膜,而对于其它非外延生长的功能性薄膜,由于通过传统方法对其施加的弹性应变很小,导致弹性应变对纳米薄膜催化特性的调控效果难以充分体现,限制了人们对弹性应变工程的深入理解。本文巧妙地利用FeNiCoTi马氏体相变合金、NiTi（Nb）形状记忆合金和经电子束刻蚀加工的具有纳米凸起的Si O2板作为基体,赋予TiO₂、WO₃、Fe₂O₃-NiFe₂O₄等半导体膜、Pt纳米膜和MoS₂单层膜较大的弹性应变,实现对其光催化和电催化活性的调控。采用DSC和热膨胀测试研究了基体材料的相变行为,利用SEM和AFM表征了薄膜的表面形貌,利用掠入射XRD和表面拉曼光谱测试了薄膜的弹性应变,采用紫外-可见漫反射光谱测试了半导体纳米膜的禁带宽度,且利用甲基橙染料光降解实验和水的光电催化氧化实验研究了弹性应变对半导体薄膜光催化活性的影响,借助线性伏安法和扫描电化学显微镜等电化学分析测试手段,并结合多物理场仿真模拟研究了弹性应变对Pt纳米膜电催化氧还原反应及MoS₂单层膜电催化析氢反应动力学的影响。主要结论包括:（1）利用FeNiCoTi合金的马氏体表面浮突对Fe₂O₃-NiFe₂O₄半导体薄膜施加了0.46%拉应变,使其甲基橙降解效率提高了30%,水氧化反应的光电流是未应变薄膜的2³倍;（2）利用Ti Ni Nb记忆合金基体的双程形状记忆效应对锐钛矿结构的TiO₂纳米膜施加了0.4%拉应变,使其禁带宽度缩小了60 me V,其水氧化反应的光电流是未应变纳米膜的1.4倍;（3）利用原位弯曲的方法对金红石结构的TiO₂薄膜施加了0.5%拉应变,其禁带宽度缩小了70 me V,其水氧化反应的光电流是未应变薄膜的1.6倍;（4）利用Ti Ni形状记忆合金基体的双程形状记忆效应对10 nm厚的Pt纳米膜分别施加了0.52%拉应变和1.10%压应变,压应变使其氧还原反应速率常数增大了39%,而拉应变降低了其反应速率;同时,基于相同原理,对5 nm厚的Pt纳米膜被施加了0.76%拉应变和1.93%压应变,压应变使其氧还原反应的速率常数增大了52%、半波电位正移了27 m V,而拉应变降低了其反应速率;（5）利用Si O2板的纳米凸起为MoS₂单层膜施加了最大2%的拉应变,使其析氢反应速率常数提高了4.3倍、半波电位正移了0.1 V。