经济和工业化的快速发展造成了环境污染和能源短缺两大危机,半导体光催化技术具有成本低廉、绿色高效等特点受到广泛关注,成为当今科学研究最活跃的领域之一。三氧化钨（WO3）具有优异的光电特性,凭借其可调谐的能带结构和更正价带（VB）边缘的优势在众多半导体材料中备受关注,被广泛用于气体传感、光催化等领域。然而,较窄的光吸收范围与较高的光生电子（e-）和空穴（h+）的复合率,制约着其实际应用。为此,形貌调控、缺陷工程、构筑异质结、元素掺杂等多种改性手段被用于调控WO3光生载流子的分离,提高其光催化性能。众多的研究中,有关WO3基光催化剂结构调控与其催化性能构效关系的系统研究较少,其光催化性能增强机理的研究尚需深入。主要研究内容如下:1.构筑一维（1D）结构可以控制电子的定向传输,促进光生电子-空穴的高效分离。采用静电纺丝法可控制备了1D WO3纳米纤维,利用XRD、SEM和XPS等对其物相组成、形貌进行分析,通过XPS、UV-Vis-DRS、PL和EIS等方法对其光吸收特性、光电化学性能等进行了表征,研究发现,可成功合成表面平滑,直径在100-200nm左右的大比表面积的WO3纳米纤维;通过光催化降解MB溶液评价催化剂的光催化性能,结果表明,光降解120min后,不同烧结温度500℃、600℃、700℃、800℃下对MB降解率分别为52%、65%、41%和34%,可得催化剂的最佳烧结温度为600℃;其次,我们探究了PVP含量对催化活性的影响,结果表明,PVP含量与WCl6比值为2:1时制备得到的W600-2:1样品,光照120min,降解率达到70%,具有良好的光催化活性。2.元素掺杂可以在半导体中引入杂质能级,调控载流子密度,减小带隙值并拓宽对可见光吸收范围。采用水热法制备了表面光滑的2D WO3纳米片,以此为前体制备了系列过渡金属掺杂的TM-WO3（TM=Cr、Co、Fe、Ni）光催化剂,利用MB溶液模拟目标污染物考察了催化剂的光催化活性,结果表明,在可见光照射120min后,原始WO3、Cr-WO3、Fe-WO3、Co-WO3和Ni-WO3催化剂对MB降解率分别为65%、62%、67%、77%和50%,结合XPS、EIS、PL等表征结果,Co-WO3表现出优异的光电性能,发现利用同周期的Cr3+、Co2+、Fe3+、Ni2+等金属离子掺杂时,观察到高度结晶的Co-WO3材料具有最好的光催化活性。3.采用水热-沉淀法相结合的方法构筑了一种高效可见光驱动的Z型WO3/AgI异质结体系。通过在可见光下降解MB、RhB和四环素等评价了催化剂的光催化性能,结果表明,可见光照射60 min后,与原始AgI和WO3相比,2:1-WO3/AgI异质结对MB溶液的降解不明显,但对于罗丹明B降解率可达99%,对四环素的去除率可达87%,循环4次后催化剂活性无明显下降,具有良好的光催化活性和循环稳定性。将活性的提高归结于AgI和WO3之间形成的Z型异质结结构,实现了光生载流子在空间上的高效分离。