利用半导体材料的光电化学性质分解水制氢是转化和存储太阳能的一项最具应用前景的技术，可以彻底摆脱目前对化石能源的依赖并实现地球这一开放体系的热均衡，缺少高效率的光阳极材料是这一技术领域中的瓶颈问题。作为典型的n-型半导体材料，三氧化钨在可见光的照射下就能产生较高的光电流，其2.6eV的禁带宽度使得其比TiO2更能有效利用太阳光，是最有希望应用于光电化学分解水的几种材料之一。此外，由于W元素具有多重可变价态且WO3中氧空位含量的差异使其具有良好变色效应，其本质是通过外部刺激实现阳离子和电子的插层和释放以达到变色效果，该机理同样适用于实现WO3对光生电子的存储。WO3的光电化学研究中，光电流也往往表现为随时间增减，这需要进一步的研究厘清其过程机制并区分水在WO3表面的氧化反应电流。　　本实验通过电化学阳极氧化法在金属钨表面制备了一层具有纳米结构的WO3薄膜，详细分析了主要制备工艺参数对其形貌的影响，成功制备了具有高比表面积的纳米多孔结构WO3薄膜，利用XRD、SEM、XPS、UV-Vis等手段研究了WO3薄膜的晶体结构、形貌成份及光谱吸收特性，利用电化学工作站测量了所制备样品的光电化学及原位储能性质。主要研究结果如下：　　1、阳极氧化过程中，电解液成份及阳极氧化电压对生成纳米多孔形貌的WO3薄膜具有很大的影响，随着电解液中F离子浓度及外加偏压的增大，纳米孔经历从无到有最后被腐蚀脱落，本实验通过调节F离子浓度及外加偏压大小从而获得了较理想的纳米多孔WO3薄膜。合适的热处理条件可是样品晶化的同时引入4价、5价W离子，使其对可见光区域的吸光性能有明显提高。　　2、本实验所制备的WO3的LSV曲线中存在两个氧化峰，且光电流随时间增减导致这一现象的原因本实验中制备的WO3纳米多孔薄膜由于具有较高的比表面积，且4价5价的钨离子引入使其具有较好的吸光特性更有利于产生大量的电子空穴对。部分电子用于光电化学反应的同时，剩余电子则和从溶液中扩散的Na离子发生插层反应，生成电阻率较小的钨青铜，从而使电流密度升高。经过光电流测量的样品在撤去光照后，其电流密度不直接下降到初始值，而是缓慢下降，这是由于在光照过程中由化学反应所存储的光生电子在外加偏压下缓慢释放的过程所引起的，所释放的电子与光生电子一样具备氧化能力，可用于光电化学反应。　　3、在WO3表面负载TiO2形成复合型光阳极有助于提高其光电化学过程中的转换效率，但由于TiO2的存在，不利于Na离子进入WO3体内生成钨青铜从而降低了WO3的储能特性。