氧化钨是一种n型半导体金属氧化物，在电致变色、光催化及气体传感领域具有非常重要的应用。氧化钨纳米材料的性能与形貌及结构密切相关，特定形貌可对性能起到明显的结构增强作用。但是，氧化钨纳米材料在制备及器件化过程中存在较多的问题。例如:材料制备方面，对产物的形貌、晶相、结构及尺寸进行较大范围有效调控的方法比较少，而广泛应用的结构导向剂对氧化钨晶体生长的影响机制尚无系统的研究;在器件化过程中，传统的旋涂及提拉法制备的功能薄膜难以保证其大面积均匀性，且层数、厚度、结构及成分等薄膜参数也无法实现精确调控;而功能器件的性能表征（如气体敏感）尚缺乏统一、完善的测试平台。围绕上述问题，本论文开展的研究工作及取得的成果如下:　　(1)树叶状纳米结构氧化钨的生长与时效控制　　通过液相激光烧蚀法制备纯净的钨酸胶体溶液，并在室温条件下时效48小时后获得树叶状的氧化钨纳米片。同时系统地研究了实验条件如液相介质、时效时间、时效温度、液相pH值等对产物晶相、形貌及尺寸的影响，并在此基础上提出树叶状氧化钨纳米片的生长机制，应用此机制对其它条件下产物的形成做出机理解释。　　(2)纳米结构氧化钨多重形貌的水热调控　　通过液相激光烧蚀法与水热法相结合，制备出了具有分层结构的氧化钨多边形纳米片，并对前驱体溶液pH值、乙醇含量、掺杂其它盐类等对产物形貌、晶相及产量的影响进行了系统的研究。结果表明pH值的降低可使得产物由二维纳米片向三维立体纳米“砖块”转变，同时具有更小的尺寸;掺杂钠、钾杂质盐类可以获得具有分级结构的氧化钨纳米材料，而掺杂氯化钙则出人意料地获得钨酸钙八面体纳米颗粒。由于激光烧蚀法制备出的前驱体溶液不含杂质离子，为研究水热法中单一种类杂质阳离子对产物的影响及其机理提供了条件和保证。　　(3)层数可控氧化钨有序多孔薄膜的模板法制备　　借助于单层胶体晶体模板的可转移性，通过“模板漂移-薄膜逐层构筑”及“模板逐层构筑-反蛋白石结构多孔薄膜”两种途径制备了厚度及层数可控的氧化钨有序多孔薄膜。这种制备方法不仅可对薄膜孔径、结构及成分进行调控，而且可以保证薄膜的大范围均匀性，同时对于弯曲、粗糙的基底也具有较好的兼容性。此外，我们发展了一种新型的有机模板去除技术，即“紫外臭氧辐照法”，在对纳米材料最小影响的前提下有效去除模板。　　(4)氧化钨有序多孔薄膜的电致变色及光电化学性能　　我们对制备出的单层(L1)、双层(L2)及三层(L3)氧化钨有序多孔薄膜的电致变色及光电化学性能进行了系统的表征，分析退火温度、薄膜层数、薄膜孔径等参数对薄膜性能的影响，并提出了相应的机理解释。结果表明，电致变色实验中，与L1薄膜相比，L2薄膜变色性能提升明显，而L3已经表现出“过剩”的厚度;光电化学性能上350 nm的L3薄膜与500 nm模板制备的L2薄膜具有相当的光电化学增强性能。这些结果可为氧化钨纳米材料在功能化过程中薄膜的厚度、孔径等参数的选择和优化提供参考和指导。　　(5)气敏平台及氧化钨多孔薄膜气敏特性初探　　我们重新设计并搭建了完善的单路、多路复合可控式气敏测试平台，并开发了小型化、便携式的气敏元件测试系统，为气敏元件的制备及气敏性能的系统表征提供设备支持。应用升级后的气敏元件测试平台，我们对氧化钨多孔薄膜对NH3的气敏性能进行了初步的探讨。