半導體光催化劑在有毒有害有機污染物降解中的應用對解決環境污染具有重要意義。然而，寬頻隙和低量子效率仍然是光催化劑的“瓶頸”。因此，半導體異質結的發展也是解決這些問題的有效途徑，可以擴大光吸收的光譜範圍，抑制光電子和空穴複合。

半導體催化光降解有機物由於具有可在室溫下直接利用太陽光將各類有機污染物完全礦化、無二次污染等獨特性能而成為一種理想的環境污染治理技術。目前研究和使用較多的光催化半導體有二氧化鈦、Sn02、CdS、ZnO等。

氣敏材料是指一類對氣體敏感的材料，通常這類材料電阻隨著周圍氣體環境的變化而不同。利用所謂選擇性和靈敏度，它不僅能區分不同的氣體種類，而且還可以標識出特定氣體的濃度大小。現在,利用氣敏材料製成的敏感元件已在石油、化工、煤礦、汽車製造、電子、發電等工業部門以及環境監測、住宅有害氣體報警、國防等部門進入了實用化階段。

三氧化鎢既是一種 n 型半導體材料， 也是一種“d0”氧化物，這種雙重身份使氧化鎢同時具有催化、光學和電學特性，使其成為智慧窗戶、電子封裝、二次鋰電池、氣體感測器等工業製造的基礎材料。

世界上能作為光觸媒的材料眾多，包括二氧化鈦(TiO₂)、氧化鋅(Zn_O)、氧化錫(SnO₂)、二氧化鋯(ZrO₂)、三氧化鎢（WO₃）等多種氧化物硫化物半導體，其中二氧化鈦因其氧化能力強， 化學性質穩定無毒，是世界上最普遍的納米光觸媒材料。

隨著現代化工業的發展，人類能源消耗日益增大，在製造化學品過程中產生了各種染料廢水，由於大量染料廢水直接排放到環境中將對環境造成嚴重的污染，人們需要將染料廢水降解為對環境無害的二氧化碳和水後再進行排放，因此，降解染料廢水的技術成為了至關重要的研究方向。

鎢是重要的戰略金屬資源，仲鎢酸銨/三氧化鎢是鎢的重要化學產品。鎢冶煉過程中會產生仲鎢酸銨、氧化鎢的合格品，或者收集到仲鎢酸銨、氧化鎢的廢料。

碳納米管的結構比較特殊是由類似於石墨的六邊形網路所組成的管狀物。獨特的納米中空結構、封閉的拓撲構型級不同的螺旋結構等使其具有大量的特殊的優異性能，如導電性好、耐熱、機械強度比較高、耐腐蝕、有自潤滑性和生物相容性等。這些優異特性使得碳納米管在複合材料、儲氫材料、催化劑材料等方面有著巨大的應用前景。

近年來，有關氧化物、硫化物、金屬單質、氮化物、碳化物等納米結構氧化鎢的製備引起了廣泛的關注。製備方法可概括為濕化學法、高溫氣相法及機械化學法等。相對於前兩種方法，機械化學法是借助機械能使大顆粒裂解為小顆粒，直至納米級粒子，是一種典型的“由上而下”途徑。但是這種方法生產的納米晶材料的形貌不規則、細微性均勻性難以控制。

目前我國的大部分電廠主要以煤炭作為燃料，煤炭的直接燃燒會產生大量污染環境的氮氧化物。目前，煙氣脫硝技術是發達國家為降低氮氧化物排放量所普遍採用的方法，脫硝率可達90％以上。