近年来,随着科学技术的迅猛发展,我国工业化进程的步伐也大大加快。但是这些先进的工业带给人们便利的同时,也带来了一系列的污染问题,像工业废水,有机污染物的排放等。因此,解决环境问题是现阶段的重大难题,设计和制备高效光催化剂来利用太阳能为最有效的途径之一。三氧化钨（WO₃）是典型的金属氧化物半导体材料,具有较小的禁带宽度（2.5-2.8e V）,为有效的利用占太阳能辐射近一半的可见光提供可能。但是由于其光生电子和空穴极易复合和低的光吸收,从而限制了WO₃在光催化方面的应用。因此为了改善WO₃的光催化活性,可以通过复合其他的材料来实现。石墨烯由于高的理论表面积和载荷迁移率而被视为最佳的候选者。本文通过一步水热合成法,成功制备了一维WO₃纳米棒和WO₃/石墨烯纳米复合材料（WO₃/GR）,并通过分析催化剂的形貌、结构和组成研究了其可见光下光催化性能,其具体内容如下:第一,以钨酸钠为原料,硫酸钠作为结构导向剂,通过水热合成在160℃下反应12h制备出了WO₃,并通过XRD、SEM和TEM分析了所制备样品的物相和微观形貌,从而得出所制备的WO₃为标准的六方相结构,并且为纳米棒状,其直径约为85nm,长度为2.2um。从FFT中看出它是沿着（001）晶面优先生长,其晶面间距为0.3880nm。在可见光照射下降解亚甲基蓝（MB）,其光催化降解率达到36.5%。第二,以钨酸钠和氧化石墨烯为前驱体,草酸和硫酸钠为添加剂,通过一步水热合成在180℃的条件下反应24h成功制备出了WO₃/石墨烯纳米复合材料,并在相同条件下不添加氧化石墨烯制备了纯WO₃和添加不同含量氧化石墨烯制备了一系列WO₃/石墨烯纳米复合材料。结果表明:随着氧化石墨烯含量的增加,WO₃/GR纳米复合材料在可见光范围内表现出更强的光吸收并提高了样品的比表面积,从而改善了样品的光催化活性。在可见光下光催化降解MB溶液的测试结果与纯WO₃相比,光催化降解效率提高了2倍。第三,基于以上分析和研究提出了WO₃/GR的光催化降解机理,主要如下:在可见光照射下,当hv（vis）≥Eg时,WO₃中的电子获得足够的能量被激发产生电子-空穴对,WO₃价带中的电子被转移到石墨烯的导带中,石墨烯的引入充当一个电子受体,从而增强电子分离效率,并抑制光生电子空穴对再结合能力,结果大大提高了WO₃/石墨烯复合材料的光催化效率。