三氧化钨（WO₃）及其复合结构可广泛应用于气体传感器、光催化降解有机染料、电致变色和光致变色器件、压敏电阻以及太阳能器件等各个领域。本文采用简单的水热法在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、柠檬酸钠、柠檬酸三钠等辅助试剂和不加辅助试剂的条件下分别制备了4种WO₃样品。采用两步法成功制备了系列不同石墨烯含量的石墨烯/WO₃复合材料。对WO₃纳米板样品进行了系统的气体传感性研究,并提出了气体传感机理。对WO₃纳米板样品的亚甲基蓝（MB）光催化降解活性进行了系统研究,并提出了光催化反应机理。研究了系列石墨烯/WO₃复合材料对氨气的传感性能,确定了最佳石墨烯含量。具体内容如下:1.分别在聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、柠檬酸钠、柠檬酸三钠的辅助作用下,利用简单的水热法成功合成了三种WO₃样品S1、S2和S3。通过SEM、XRD、TEM和XPS对所制备WO₃样品进行了表征。采用WS-30A气体传感器测试系统分析比较了三种WO₃样品对丙酮气体的传感性质,确定了气体传感性最佳的样品为S1。然后对S1进行了系统的气体传感性研究,发现其在工作温度300°C下对丙酮具有较宽的线性响应范围（1-500 ppm）、较低的检测限（1 ppm）、快速的响应和恢复时间（3 s和7 s）,和较高的气体传感选择性（丙酮的响应值为其它六种气体的3.8-19.5倍）、良好的循环稳定性（5次循环无明显变化）以及长期稳定性（9天内响应值仅下降2.1%）。在140°C下对氨气也具有较宽的线性响应范围（5-500 ppm）、较低的检测限（5 ppm）、较短的响应和恢复时间（39 s和10s）、较高的气体选择性（氨气的响应值是其它六种气体的2.6-5.7倍）和良好的循环稳定性（第5次循环的电阻仅下降1.1%）。探讨了WO₃对丙酮和氨气的气体传感机理,发现其对丙酮气体和氨气具有相似的气体传感机理,但由于工作温度的不同,活性氧的种类发生了变化。300°C的工作温度下,活性吸附氧O^-在与丙酮气体分子反应过程中起主导作用;而在较低的140°C时,活性氧物种转变为O₂^-。2.分别在有/无PVP的条件下制备了WO₃-1和WO₃-2两种WO₃纳米板样品,并通过SEM、XRD、XPS、拉曼光谱、BET等对两种WO₃纳米板样品进行了表征分析。利用紫外-可见-近红外漫反射吸收光谱对两种WO₃纳米板样品以及商品WO₃粉末的光学性质进行了比较分析。通过亚甲基蓝的光降解反应对三种WO₃样品的光催化活性进行了系统研究,结果表明WO₃-2纳米板具有优异的光催化降解性能。20 min时,其对10 mg L^-1的MB溶液光降解率高达97.1%。即使对70 mg L^-1高浓度MB溶液,80 min时的光降解率也可达到67.3%,120min时的光降解率更是高达98.9%,说明WO₃-2催化剂对MB染料具有优异的光降解活性。通过自由基捕获实验,对WO₃-2催化剂的光降解机理进行了研究,确定了主要活性物质为O₂^-.,此外,·OH和h⁺对MB的光氧化也有一些贡献。此外,研究发现光催化反应温度的提高和少量盐离子的加入可显著提高光降解效率。在室温条件下、反应80 min时,50 mg L^-1高浓度MB溶液的光降解率为92.1%,比6°C条件下提高了20.6%,在30°C条件下光降解率更是高达99.1%。在室温、可见光照射条件下,加入3m M KNO₃、3m M Na NO₃、3m M KCl和1.5 m M K₂CO₃的50 mg L^-1高浓度MB溶液在反应80 min时的光降解率分别为56%、54%、49.3%和55%,较空白组（不加盐）的光降解率分别提高了14.6%、12.6%、7.9%和13.6%。3.通过两步法成功制备了系列不同石墨烯含量的石墨烯/WO₃复合材料,并利用SEM、XRD、EDS和红外光谱对样品进行了表征分析。通过WS-30A气体传感器测试系统分析比较了系列石墨烯/WO₃复合材料对氨气的气体传感性,发现11.1%石墨烯/WO₃复合材料对氨气的气体传感性能最好。