在现存的众多水处理技术中,光催化技术由于具有仅利用光能、无需二次处理,设施简单、成本低,可处理多种难降解污水等优点而备受关注。光催化技术的关键问题是寻找一种高效的光催化剂。三氧化钨（WO₃）是一种n型半导体,由于具有较窄的带隙（2.4eV-2.8eV）和较高的可见光吸收效率（12%）,被广泛应用于可见光响应的光催化反应,但由于三氧化钨自身存在的一些缺陷而限制了其广泛应用。因此,本文研究了磷掺杂改性以增强三氧化钨的光催化性能。所得结论如下:（1）P-WO₃的光催化性能受到多种因素的影响,合适的制备条件会使样品具有更高的结晶度及稳定性和更利于光催化性能提高的晶相组成以及晶体表面晶格缺陷。本文通过控制P-WO₃制备过程中P/W的物质的量之比、焙烧温度及时间、溶剂、分散剂及抑制剂用量等影响因素以确定磷掺杂改性的最佳制备条件。研究结果表明,当P/W物质的量之比为6%,去离子水、乙醇及冰乙酸用量分别为30mL、20mL、10mL时,在500℃下焙烧4h后得到的P-WO₃具有最佳的光催化性能。最佳制备条件下制备的P-WO₃对亚甲基蓝的降解率可达到97%（120min）。（2）采用FESEM、TEM、XRD、XPS、UV-Vis DRS、BET等仪器对比分析了WO₃和P-WO₃的微观形貌及晶型、表面特性和光学性能的变化。通过水热法制备的WO₃为结晶度良好的单斜晶纳米颗粒,形态固定、大小在50-100nm之间;经掺磷反应之后,磷元素（P）以P⁵⁺的形式成功进入WO₃的晶格,通过键合在WO₃表面形成了稳定的W-O-P键,其晶型由最初的单斜晶转变为正交晶。磷的掺杂对光催化材剂WO₃的微观形貌及颗粒大小没有产生明显的影响,但由于部分磷元素没能成功进入晶格内,而是附着在了表面,经过焙烧之后在P-WO₃表面可以观察到粗糙的斑点。此外,与WO₃相比,P-WO₃的吸收边发生了一定的红移,同时在可见光区的光吸收性也有所增强,禁带宽度也由2.4eV减小到2.33eV,从而使得P-WO₃的光催化性能增强。（3）光催化材料制备方法的可控性及材料的稳定性是对其进行实际应用必须考虑的问题。因此,本文对P-WO₃的稳定性及实际应用进行了研究。重现性实验结果表明,P-WO₃具有良好的物理稳定性,且制备方法也具有可控性。循环实验结果表明,经三次循环实验后P-WO₃的光催化效率仍可以达到初始的86%,由此说明P-WO₃具有良好的光催化稳定性。在实际应用模拟实验中,P-WO₃对低浓度有机污水表现出良好的光降解性能,经过1h的光催化反应后,对污水厂生物池进水污水和出水污水中有机物的降解率分别可以达到40%和55%。（4）此外,论文通过对P-WO₃光催化活性物种的分析探讨了其光催化机理。催化剂活性物种的氧化能力判定实验结果表明,在亚甲基蓝降解过程中P-WO₃光催化材料所产生的活性物种氧化能力从强到弱为:·OH>h⁺>·O₂^-。综上可知,本文通过两步法制备出了形态固定的正交晶P-WO₃光催化剂,该催化剂具有良好的光催化性能及稳定性,证明了磷元素掺杂可有效改进三氧化钨的光催化性能,且在实际应用中对低浓度有机污染物也表现出优异的光降解性能。