虽然阳光是一种清洁能源，但许多问题阻碍了其广泛使用。其中最重要的是它的间歇性，它并不总是晴天，阳光充足的时期并不总是与电力需求的高度相关。此外，如果太阳能产生的电力不能立即使用或储存，则会浪费。因此，需要一种实用的方法来储存太阳能，可以在需要时使用，这些手段能使人们更高效地利用太阳能和氢能，进一步降低对石油的依赖。

作为大气重要污染物之一的二氧化氮（NO₂），主要来源于工业废气及汽车尾气的排放。环境空气中mg/L量级的NO2即会导致酸雨、地表水酸化以及水体富营养化等各种环境效应，并诱发人体患肺水肿、白内障及神经紊乱等疾病。因此，环境大气中NO2浓度的实时监测对防控大气污染、保护人体健康具有重要的意义。

三氧化钨是稳定的n型半导体材料，已经被广泛的应用在气体传感器和电化学催化等方面。近几年已经有部分研究将三氧化钨应用在电化学储能方面，研究表明三氧化钨与石墨烯气凝胶复合材料能表现出极好的电容性能。

偏钨酸铵是重要的含钨化合物，主要用于制造各种石油化工催入剂及其它钨化合物，是炼油厂钨基催化剂的主要原料。随着石油炼制、石油化工等行业的发展，偏钨酸铵的用量在增大。

半导体光催化剂在有毒有害有机污染物降解中的应用对解决环境污染具有重要意义。然而，宽带隙和低量子效率仍然是光催化剂的“瓶颈”。因此，半导体异质结的发展也是解决这些问题的有效途径，可以扩大光吸收的光谱范围，抑制光电子和空穴复合。

半导体催化光降解有机物由于具有可在室温下直接利用太阳光将各类有机污染物完全矿化、无二次污染等独特性能而成为一种理想的环境污染治理技术。目前研究和使用较多的光催化半导体有二氧化钛、Sn02、CdS、ZnO等。

气敏材料是指一类对气体敏感的材料，通常这类材料电阻随着周围气体环境的变化而不同。利用所谓选择性和灵敏度，它不仅能区分不同的气体种类，而且还可以标识出特定气体的浓度大小。现在,利用气敏材料制成的敏感元件已在石油、化工、煤矿、汽车制造、电子、发电等工业部门以及环境监测、住宅有害气体报警、国防等部门进入了实用化阶段。

三氧化钨既是一种 n 型半导体材料， 也是一种“d0”氧化物，这种双重身份使氧化钨同时具有催化、光学和电学特性，使其成为智能窗户、电子封装、二次锂电池、气体传感器等工业制造的基础材料。

世界上能作为光触媒的材料众多，包括二氧化钛(TiO₂)、氧化锌(Zn_O)、氧化锡(SnO₂)、二氧化锆(ZrO₂)、三氧化钨（WO₃）等多种氧化物硫化物半导体，其中二氧化钛因其氧化能力强， 化学性质稳定无毒，是世界上最普遍的纳米光触媒材料。

随着现代化工业的发展，人类能源消耗日益增大，在制造化学品过程中产生了各种染料废水，由于大量染料废水直接排放到环境中将对环境造成严重的污染，人们需要将染料废水降解为对环境无害的二氧化碳和水后再进行排放，因此，降解染料废水的技术成为了至关重要的研究方向。