WO3纳米材料作为一种n型金属氧化物半导体功能材料，具有优良的化学催化、气体探测、储存、光电转换等性能，成为纳米材料方面的研究热点。纳米WO3常用的制备方法有水热法、液相沉积法、溶胶-凝胶法、气相沉淀法、磁控溅射法、微乳液法等，在各种制备方法中，无模板一步水热法具有很多优势，例如高度均一性、形状和尺寸可控、低反应温度、易操作、成本效益和大规模生产，同时能使最终产品中的杂质含量保持在一个低的水平和减轻环境污染。科学研究表明，WO3纳米材料的性能取决于其物相、形貌、尺寸等。因此设计合成具有一定物相和形貌的WO3纳米材料至关重要。本论文的主要研究内容及取得的成果如下：1.以钨酸钠和盐酸为反应原料，水为溶剂，通过无模板一步水热法合成了单斜晶型WO3纳米片，并研究其形成机理。对制备的WO3纳米片进行了可见光催化活性的测试，讨论了光催化反应机制。与商业WO3粉末相比，所制备的WO3纳米片显示了极高的光催化活性，这归因于它的大BET比表面积和高结晶度。另外，我们也研究了煅烧温度对单斜晶型WO3纳米片光催化活性的影响。结果显示600℃煅烧能显著提高WO3纳米片的光催化活性。利用荧光光谱技术证明了WO3光催化降解罗丹明B反应的活性物种是羟基自由基，而不是光生空穴。2.在两种温度下，向钨酸钠水溶液中加入不同量的硝酸，采用水热法成功合成了一系列具有不同物相和形貌的WO3纳米结构，并对所得样品进行了一系列表征，研究了不同反应条件（HNO3用量、水热温度、水热时间）对样品物相和形貌的影响，并探讨了WO3纳米片的形成机理。将制备的WO3纳米结构在450℃下煅烧2h后，在300℃工作温度下，测试样品的气敏性能，讨论了样品对丙酮气体的传感机理。气敏性能显示WO3纳米片对丙酮气体具有高的灵敏度、快速的响应和显著的选择性，在制备丙酮气体传感器方面具有较好的应用前景。