由于其独特的结构及优异的光学性能，MoO3在工业应用领域具有广阔的应用前景，如气体传感器、光致变色和电致变色器件、显示材料、储能材料及作为污水处理和空气净化的催化剂等。MoO3主要有三种常见相结构：热力学稳定的α-MoO3及热力学亚稳结构的h-MoO3和β-MoO3。三种晶型结构中，关于纳米结构多样、稳定性良好的α-MoO3的研究较多，而亚稳结构的h-MoO3则相对较少。但h-MoO3具有较高的化学活性及较窄的禁带宽度，所以其在光催化领域具有巨大的研究价值和广阔的应用前景。本论文针对h-MoO3的制备、生长规律及光催化性能进行了深入研究。本研究以(NH4)6Mo7O24·4H2O和浓HNO3为原料，采用普通水热法成功制备出了h-MoO3微晶。分别研究了前驱液pH值、前驱液Mo(Ⅵ)浓度、水热反应温度、水热反应时间四个工艺因素对h-MoO3的结构、形貌及光催化性能的影响。结果表明：通过改变前驱体溶液的pH值可以实现h-MoO3向α-MoO3的转变，pH范围为0.5~2.0时，均可以制备出纯净的六方棒状h-MoO3微晶，其中h-MoO3与α-MoO3混合相的产物的光催化性能最好； Mo(Ⅵ)浓度为0.04~0.6mol/L、水热温度为60~200℃、反应时间为2~36h时均可得到纯净的h-MoO3；Mo(Ⅵ)浓度为0.07mol/L时得到尺寸均匀、排列有序的棒状结构的光催化性能较好，水热温度为120℃及水热反应时间为24h时得到的产物结晶性都较差，但二者均具有较好的光催化性能。其次，利用最佳工艺参数，本实验通过添加NaNO3、CH3COONa、 CTAB、 PEG-4000四种模板剂来控制产物的形貌，以达到改善h-MoO3光催化性能的目的。结果发现，当NaNO3和CH3COONa作为模板剂时，所得的产物均为h-MoO3微米棒阵列结构；当模板剂为PEG-4000时，产物由微米级和少量纳米级的颗粒组成；而添加CTAB时，产物沿(100)晶面和(200)晶面都有强的取向生长趋势，最终形成纳米片组成的花状结构。其中，加入CTAB所得的产物60min内的光催化效率为97%，性能达到最佳，这可能与纳米片组装成的花状结构较疏松有关。最后，研究了几种低温合成h-MoO3微晶的方法，包括水浴法、微波法、微波-超声法、微波-紫外法及微波-超声-紫外法。结果发现：水浴温度对产物的尺寸影响较大，水浴温度越高，产物的尺寸越大；微波、超声、紫外三种方法的不同组合方式均可以得到形貌、结晶性不同的h-MoO3微晶，在微波存在的基础上紫外线的加入可以明显使晶体沿(100)晶面取向生长，而超声波的加入则利于产物向交叉结构方向发展。
