光电化学电池(PEC)分解水制氢将太阳能转化成化学能，被认为有望替代化石能源而成为人类获取能源的最主要方式之一，因而受到人们的普遍关注。通过各种方法寻找和研究有应用潜力的半导体材料是该领域目前重要的研究方向。

近年来，环境污染的控制与治理已成为人类急需解决的重要问题。染料废水具有成分复杂、色度高、排放量大、毒性大等特点，一直是环境污染治理中的难题。半导体材料作为光催化剂催化降解染料废水成为一种具有广阔应用前景的污水治理的新技术。

尽管天然酶具有催化效率高、专一性强、反应条件温和等特点，但是天然酶的活性易受pH值、温度以及毒性等环境因素的影响，因此具有不稳定、易失活等缺点。此外，天然酶还具有来源有限，提纯困难，价格昂贵等缺点，因此极大地限制了其应用。

三氧化钨(WO₃)是一种n型宽禁带半导体氧化物，有序纳米结构的WO₃或水合WO₃具有纳米材料所特有的量子效应、表面效应等特性，在气体传感、光催化、储能器件等领域有广泛应用前景。