随着社会、经济和科技的不断发展,人们的生活水平有了极大的提高。但与此同时,随之而来的日益严峻的环境污染与资源枯竭等问题也对人类的生存和发展造成巨大威胁。近些年来,光电催化技术有了飞速的发展,它可以将光能转换为电能或者化学能,从而缓解能源危机和实现污染物的降解。由于半导体具有独特的光电特性,目前已经在光电催化和光致发光等各领域得到了广泛的应用,因此,开发新型的半导体结构以及探究其光电化学性质具有重要的科学意义。本论文中围绕着两种半导体材料三氧化钨(WO3)和三氧化钼(MoO3)展开,制备了具有特殊形貌的半导体纳米材料,对其形貌和结构进行了细致的表征分析,并研究其相关的光电化学性质。本论文的主要研究内容如下:一.首先,采用水热法在导电玻璃(FTO)上合成WO3垂直纳米片阵列,接着采用二次水热法在WO3上构建WO3/Bi2S3纳米复合结构。然后利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等设备分析样品的晶体结构和表面形貌。此外,通过一系列的三电极体系研究了所制备的WO3/Bi2S3纳米复合结构的光电化学性质。在光照射和1.0 V的偏压下,原始的WO3光阳极的光电流密度大约为0.42 mA cm-2,而所构建的W03/Bi2S3复合光阳极的光电流密度大约为4.68 mA cm-2。因此,与原始的W03光电极相比,复合光电极的光电流增强了约十倍。同时,将制备的材料应用于光电阳极驱动的光电化学系统中,进行光电催化还原CO2实验。通过光电催化可以将C02还原成甲酸,证实了复合后的样品具有较强的光电催化能力。实验结果表明,通过水热法构建的WO3i/Bi2S3异质结可以促进电子和空穴间的快速分离,降低电子和空穴的复合率,因此表现出更优异的光电化学性能。二.使用新的简便的一步水热法成功制备了具有N掺杂的α-MoO3纳米带,不同于以往报道中的氮掺杂方式。该制备方法可以在合成纳米带的同时将氮掺杂到α-MoO3纳米带中。对纳米带的表面形貌及晶体结构进行表征分析,并将其作为锂离子电池(LIBs)的正极材料研究其相关的电化学性质。实验表明制备的纳米带具有显著的正交结构和[001]的生长方向,且首次观察到以～950 nm为中心的α-MoO3纳米带的光致发光发射带。在0.2 A g-1的电流密度和1.5 V的电压下,α-MoO3纳米带电极的首始放电比容量达到240 mAh g-1(理论容量为280 mAh g-1),在第1次循环至第10次循环周期内,α-MoO3纳米带电极可以保持约200 mAh g-1的高的比容量,其库仑效率在第20次循环后逐渐增加,并且在第42个循环周期达到99.9%的高库伦效率。表明N掺杂剂的存在提高了α-MoO3纳米带的电导率,所合成的α-MoO3纳米带具有较好的电化学储能能力,是一种有前景的锂离子电池正极材料。此外,所制备材料在红外光学器件中也具有重要的应用前景。