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半导体光催化技术在解决全球环境污染和能源短缺问题中发挥着重要作用。可见光光催化剂的设计对于太阳能的高效利用至关重要。许多半导体光催化剂,例如二氧化钛,仅在紫外光下具有光活性,因此通过结构调控和组分调控扩展光响应区域至可见光是推动光催化实际应用的重要策略。其中筛选合适的结构增加光的利用率,成为一个重要的研究方向。另外通过掺杂,调节半导体的对光的响应区域成为提高其量子效率的一个重要的手段,其中氧空位的自掺杂比金属非金属掺杂更有效,产生电子阱提高电子和空穴的分离,减少电子-空穴复合,从而增加量子效率,获得高的光响应效率。随着光催化技术的不断发展,考虑到简单结构对光吸收的单一低效性,三氧化钨光催化剂由于其强大的氧化能力和可观的可见光响应而日益受到人们的关注,同时多层结构由于其对光的多次反射利用和稳定性作为拓展光催化剂的重要策略。迄今为止,还没有对三氧化钨的结构调控论述结构对于光利用效率影响的策略研究。本文重点讨论了设计多层结构光催化剂及通过掺杂氧空位影响光催化活性的因素以及相关策略。另一方面芳香醛的传统合成方法主要使用对环境有害或者具有强腐蚀性的氧化剂（例如;重铬酸盐,锰酸盐,氧化钒等）,而且在严苛的条件下（例如:高温高压）产生大量的废弃物。目前大多数光催化剂在光催化氧化芳香醇制备芳香醛的反应中选择性差,光利用率低。因此,探索具有良好可见光响应的新型光催化剂成为研究核心。其中钨基光催化剂具有优异的可见光响应,稳定的理化性质,本论文通过结构调控和掺杂的方式,对钨基光催化剂的选择性氧化苯甲醇的性能进行研究工作。本论文一方面通过离子交换法与超声波震荡法成功合成核壳、空壳、球等不同结构的WO3催化剂,同时通过XRD、FESEM、HRTEM、BET、FTIR、PL、光电测试等手段对催化剂的物理化学性质进行表征,并以300W的全波长的氙灯为光源,GC-2014C（Shimadzu）为分析测试手段,测试催化剂对芳香醇选择性氧化的光催化活性。通过测试得出光催化活性顺序为核壳WO3>空壳WO3>球WO3。核壳WO3微球显示出优异的光催化活性由于具有大表面积有助于反应物分子的吸附和扩散,特殊的核壳结构增加光吸收,小晶粒尺寸抑制光电子和空穴之间的复合,同时表面纳米片自组装形成的多孔结构增加光的反射利用。此外,我们还考察了催化剂稳定性,发现在多次循环实验后多层结构仍然保持完整。另外,首次通过简便的水热法成功地制备了具有表面氧空位的均匀WO3纳米棒,其显示出优异的光催化活性,用于在水介质中选择性氧化芳香醇。使用XRD、FESEM、HRTEM、BET、FTIR、XPS、PL、光电测试通过对芳香醇的选择性氧化的光催化活性测试,得出当柠檬酸与钨酸钠的摩尔比为7:45时得到的WNR3光催化剂催化活性最佳,均匀WO3纳米棒表现出好的光催化活性归因于以下三个方面的协同效应:首先,高表面积有利于反应物分子的吸附和扩散;其次,小微晶尺寸促进了光电子的快速转移,缩短了光电子的转移距离,从而抑制了光电子-空穴复合,另外表面氧空位构成电子阱捕获光电子促进其与空穴分离。同时,对其进行稳定测试,发现均匀的WO3纳米棒表现出强稳定性,其氧空位容易再生,同时具有高度稳定的晶相和坚固的形貌结构。