当代社会严重依赖化石能源,但是化石能源正日渐枯竭而且会带来环境污染等问题。因此,寻找新型可替代的能源势在必行。其中,太阳光作为最常见的能源极具前景,因为其分布广泛且所包含能量巨大,可满足人类大部分能源需求。目前的研究中,太阳光的应用主要包括太阳能电池、光催化、光电催化反应制氢等。但是,目前对太阳光的利用中可吸收波长范围仍较小且转换效率有待进一步提高。因此,本文基于太阳能的光电转换,合成了非化学计量比的氧化钨纳米片以提高光电催化分解水效率,并设计了超疏水的WO₃@TiO₂纳米结构从而利用其光生电流达到防止基底金属的电化学腐蚀的目的。（1）WO_3-x纳米片的制备及其光电催化分解水性能研究。通过FeW非晶涂层的脱合金,空气中的热处理以及合适的阴极极化制备出了自掺杂的氧化钨纳米片。发现不同的极化电流会导致WO_3-x中不同的x值。在有甲醇作为空穴捕捉剂的电解液中,合适的x值会显著的提高光电化学电流密度到纯WO₃纳米片的光电流的5倍。紫外可见分光光谱表明WO_3-x的光吸收从紫外扩散到了可见光范围。电化学阻抗谱表明纳米片结构和表面缺陷增加了光吸收以及有效电荷传递效率。（2）超疏水WO₃@TiO₂纳米结构对于不锈钢的电化学保护。在不锈钢上基于FeW非晶构建超疏水WO₃@TiO₂纳米片阵列。应用温和的脱合金以及液相沉积法得到了内层WO₃纳米片、外层TiO₂纳米颗粒的结构。经过表面修饰,材料表面水的接触角达到162.3°,在3.5wt%氯化钠溶液中的腐蚀电位也表现出了230mV的负向移动。同时也探讨了材料表面的超疏水性能与光电化学响应之间的关系。材料超疏水的表面使其免于局部腐蚀,而WO₃@TiO₂的存在则使得表面在光照交替条件下发生显著的光诱导电子储存和释放。经分析,这些表面特性与由于超疏水导致的表面电位增加以及由于WO₃中W价态变化导致的延迟电子释放过程有关。此研究介绍了一种简单低成本的电化学腐蚀防护的方法,并引入了超疏水表面与可控的电子储存和释放的光生阴极保护。