二氧化钼（MoO₂）作为一种重要的过渡金属氧化物，在多个工业领域发挥着关键作用。其独特的电化学性能和热稳定性使其成为催化剂制备的首选材料，特别是在石油精炼过程中用于脱硫反应，能够有效降低燃料中的硫含量（硫容量达3.5wt%）。这种化合物呈现典型的紫黑色晶体结构，在常温下具有优异的化学惰性。
在电子器件领域，二氧化钼的特殊半导体特性（带隙宽度0.9-1.2eV）使其成为薄膜晶体管和存储器件的重要成分。近年研究发现，通过调控其氧空位浓度可以显著改善导电性能（电阻率可降至10^-3Ω·cm），这使得它在柔性电子和透明电极应用中展现出巨大潜力。特别是在智能窗涂层方面，二氧化钼能根据环境光照自动调节透光率。
电池技术是二氧化钼应用的另一个重要方向。作为锂离子电池负极材料，其理论比容量高达838mAh/g，远高于传统石墨材料。需要重点关注的是其在钠离子电池中的表现，通过纳米结构设计（如制备50nm左右的空心球结构），可以显著缓解充放电过程中的体积膨胀问题。研究人员还在探索其在固态电池中的应用可能性。
在军工和航空航天领域，二氧化钼因其高熔点（约2100℃）和良好的热震稳定性，常被用作高温结构材料的增强相。特别是用于涡轮发动机叶片涂层时，配合碳化钼使用可将耐热性能提升200℃以上。其特有的红外吸收特性还使其成为隐身材料的候选成分之一。
值得注意的还有二氧化钼在环保领域的创新应用。作为光催化剂，在紫外光照射下能高效降解有机污染物（苯系物降解率超过90%），这与它特殊的d电子构型密切相关。部分企业已开始尝试将其负载于陶瓷滤芯（孔隙率40-60%）用于工业废水处理，展现出比传统活性炭更持久的净化效果。
