伴随工业社会的飞速发展和科技生产水平的大幅度进步,化石能源的枯竭危机和环境问题的日益显现。氨（NH3）是一种被广泛应用且不可替代的重要工业、农业基础原料。现阶段世界范围内工业合成氨的工艺主要采用Haber-Bosch反应,但由于氮气（N2）分子非常稳定且难以活化,该反应仅可以在高温高压（300-500℃,100-200个大气压）下实现。这种氨合成方法能耗高,且不环保。光催化N2还原反应（NRR）以氮气和水（H2O）作为原料,利用取之不尽的太阳能将N2清洁有效的转化为NH3。将光能转化为化学能,从而实现可再生能源的高效利用,符合当今世界对绿色化学的要求。过渡金属氧化物（TMO）对NRR较好的反应活性源于表面的氧空位能够促进载流子的分离和氮气分子在光催化剂上的吸附活化。因此,改造氧空位可以有效的提高TMO的内在光催化活性。杂原子掺杂和纳米结构调整被广泛用于调控TMO的氧空位,从而为光催化反应提供更多的活性位点。在此基础上,为了进一步改善氧空位,双金属氧化物已被报道为有效的光催化反应催化剂。与单金属氧化物相比,反应活性的提升归因于更多的氧空位。基于上述问题,本论文以双金属氧化物金属钨酸盐:钨酸钴（Co WO4）作为研究对象,通过简单的水热-煅烧法合成了Co WO4-180-12（300Ar）催化剂,通过构筑氧空位的策略对其进行表面改性,可以显著提升催化剂的光催化氮气还原性能。结果表明,在以20%甲醇作为牺牲剂、300 W氙灯添加滤光片作为模拟可见光光源的环境下,催化剂具有55.63μmol gcat-1h-1的产氨速率,在3 h的长时间光照反应和七次循环实验中维持了良好的催化稳定性。计算得到催化剂的周转频率（TOF）值和表观量子产率分别为0.171 h-1和0.93%,证实了其良好的光催化固氮性能。对光催化固氮过程中钨酸钴催化剂的可见光响应、电子-空穴的分离和迁移、表面动力学特性进行了研究,结果表明Ar退火后的钨酸钴催化剂获得了更多的氧空位,从而有效地促进了对可见光的吸收和载流子的分离。密度泛函理论模拟计算结果表明,氧空位浓度的增加可以促进催化剂对氮气的活性吸附,从而对光催化NRR具有促进作用,反应的活性位点为产生氧空位后在（-111）晶面上出现的Co2+。