三氧化钨（WO₃）是一种重要的功能材料，在光致变色、气致变色、光催化、气体传感器等方面具有广泛的应用前景，而纳米材料的特殊结构和形貌同样是影响材料性质和实用性能的重要因素，因此对氧化钨基纳米结构材料的制备及其性能研究具有十分重要的意义。本论文致力于通过液相方法控制合成具有不同结构和形貌的系列氧化钨纳米材料，采用半导体材料掺杂和贵金属修饰等方法修饰氧化钨纳米结构材料表面，以此提高材料的光催化性能和气敏性能，并深入研究了纳米氧化钨的不同结构和形貌与催化性能、气敏性能的构效关系。主要研究成果如下：1.以钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O）为原料，采用离子交换-水热法制备了形貌均匀的WO₃纳米片，并进一步研究了实验条件对材料形貌的影响。发现水热反应pH值、离子交换速度和反应前陈化时间对合成形貌均匀、尺寸均一的WO₃纳米片有很大的影响作用。制备的WO₃纳米片长宽0.5μm，厚度0.1μm左右，单斜晶系，形貌均匀。以复合纳米Fe₃O₄的WO₃纳米片（Fe₃O₄/WO₃）为研究对象，研究对丙酮的敏感性能，研究了复合量以及材料形貌对气敏性能的影响，开发出了性能稳定，并相对具有选择性的气体敏感元件。研究结果表明：Fe₃O₄/WO₃可以实现对丙酮的选择性检测，和未复合的WO₃纳米片相比，经Fe₃O₄复合后的WO₃纳米材料对丙酮的敏感性能大大提高，未复合的WO₃对50ppm丙酮的灵敏度仅为1.9，经Fe₃O₄复合后灵敏度提高为4.9，提高了近2倍，且经Fe₃O₄复合后材料对丙酮的选择性较好、响应-恢复快，响应时间仅需10s，恢复时间仅需12s。为制造用于临床诊断和医患监测糖尿病的呼吸检测仪提供了一种新思路，拓展了传感器在医学领域的应用。2.以钨酸钠（Na₂WO₄·2H₂O）为原料，采用水热法制备了形貌均匀的WO₃纳米球，并通过调节实验条件参数，实现了纳米球特殊形貌的可控合成。发现钨酸钠初始浓度和水热反应体系pH值对纳米球的可控合成有重要的决定作用，根据实验现象推断出在一定pH值体系下，钨酸钠浓度如何影响合成产物形貌的形成机理。通过系列条件实验成功制备了直径4μm，分散性良好的六方晶系WO₃纳米球。以光还原法为基础，创新地合成制备得到了Ag/WO₃纳米球。将合成产物作为光催化剂，以罗丹明B为降解对象，进行光催化性能研究。研究结果表明，纳米银的修饰，拓展了WO₃纳米球对光的吸收范围，在可见光区有强吸收，使得罗丹明B在可见光下60min的降解率达97%以上。