隨著社會的發展，人類對材料的要求也越來越高，在一些應用領域，要求材料既要有柔韌性和強度，又要有一定的硬度和耐磨性，如機械加工中的切削刃具、深層能源勘探用的鑽頭、機械製造中使用的模具以及發動機的缸體等。為此，人們試圖採用表面改性技術和表面塗層工藝來既保持材料基體較高的強度和韌性，又能發揮其表面塗層超硬、超強和耐磨的優勢，從而大大提高材料的耐用度和適應性。

進入21世紀，工業化水準快速發展，但人類賴以生存的自然環境與生態卻遭到嚴重破壞，空氣中存在著大量有毒有害氣體，霧霾、酸雨、PM2.5等，這一切的罪魁禍首可歸究於NOx類有毒氣體，市場需求高效且準確檢測和預防有毒有害氣體的感測器。

介孔材料具有納米級的均一孔道結構和巨大的表面積，是一種良好的催化劑載體，通過在介孔材料中引入活性組分，可以提供催化反應所需要的活性位元，具有擇形催化性質，是一種典型的微反應器。

近些年，隨著納米技術的不斷發展，納米材料普遍得到各個領域的廣泛關注。WO₃作為n型的半導體材料的金屬氧化物，其優異的氣敏性和光敏性是國內外研究熱點。