氧化钨（WO₃）作为一种重要的n型半导体,具有较宽的禁带宽度（2.5～2.8 e V）。WO₃在光催化剂中非常有潜力,其优越的物理性能、化学性质引起了人们极大的研究兴趣。纳米WO₃由于其高结晶度、高稳定性、较大的比表面积及窄带隙等优异性质,在光催化、气体传感器、电致发光器件、超级电容器等很多领域均得到了广泛的应用。但是就目前来说,它无法充分利用太阳光的能量,并且光生电子空穴对易于复合,导致光电转换效率较低,光催化性能较差。本文提出一种新的想法:先制备出不同晶型的WO₃,通过改变实验参数,改善其形貌和光催化性能,然后再通过材料复合,形成p-n型CaFe₂O₄/WO₃和n-n型WO₃/ZnO异质结半导体复合材料,提高其光生电子-空穴对分离效率,改善WO₃光催化性能。具体内容如下:1)以钨酸钠为钨源,利用简单的一步水热法制备了三种晶型的WO₃纳米颗粒,通过改变表面活性剂的的种类、草酸的浓度、酸的种类、热处理温度等实验参数,来探究其对WO₃的物相结构、样品形貌、光催化性能的影响。结果表明210 min内,不加催化剂时,亚甲基蓝（MB）溶液浓度几乎没有降低,而往MB溶液中加入光催化剂WO₃时,其中正交相WO₃（O-WO₃）对MB的降解率最终约为90%,六方相（h-WO₃）对MB的降解率最终约为75%,单斜相（m-WO₃）对MB的降解率最终约为73%。相比较而言,正交相WO₃表现出了比六方相和单斜相更好的光催化活性。2)通过水热法和热处理相结合的方法制备了p-CaFe₂O₄/n-WO₃型异质结半导体复合材料。结果表明,p-CaFe₂O₄/n-WO₃半导体复合材料比纯n-WO₃具有更大的比表面积和孔径,使得催化剂能吸收更多的光子能量,并具有更多的活性位点以提高催化剂的光催化活性。实验发现,与单一组分的CaFe₂O₄或WO₃相比,CaFe₂O₄的掺杂量对光催化活性有显著影响,其中5%的WO₃/CaFe₂O₄展示出了优异的光催化性能,在模拟可见光降解MB实验中,6 h内降解率最终达到了90%。同时,它对C-W-5%光催化剂的活性进行测试,重复使用三次后,光催化降解率仍在86%之上。3)以碳球体为载体,醋酸锌为锌源,钨酸钠为钨源,采用溶剂热法合成了形貌为微球体的n-n型WO₃/ZnO异质结半导体复合材料。结果表明,当碳球做载体时,碳球会增强复合光催化剂的光催化性能;探究溶液p H对WO₃/ZnO复合半导体材料形貌以及光催化性能的影响时,当溶液p H=6时,降解率略高于酸性及碱性条件下对MB的降解率;探究锌钨摩尔比对WO₃/ZnO复合光催化剂的的形貌及光催化性能的影响时,复合光催化剂Zn:W=8:1的光降解活性最高,展示出了比单一组分WO₃、ZnO的更好光催化性能。并且在有紫外光照射的情况下,60 min内使10 mg/L的MB完全降解。用它连续降解MB三次,还能把MB完全地光催化降解,这说明Zn:W=8:1复合光催化剂具有较好的光催化稳定性和回收性。