采用水热法成功制备了自组装而成的分级WO3纳米结构,并通过改变工艺参数来实现结构与形貌的调控.研究表明,水热酸碱环境对WO3的形貌特征及相结构的影响显著,弱酸性环境下得到的产物是球状的WO3·0.33　H2O;而强酸性环境下为块状的WO3·H2O.此外,通过加入适量草酸(H2C2O4),可得到由纳米片自组装而成的WO3分级球状结构.在此基础上,对WO3分级结构的形成机理进行了详细的解释.NO2气敏性能测试发现,自组装而成的球状WO3具有非常优异的气体灵敏度,其灵敏度是块状WO3的6倍多.同时,为了进一步增强自组装球状WO3的气敏性能,对其进行了Au颗粒修饰.修饰后的WO3在工作温度为80℃时,对体积分数1×10-5　NO2的灵敏度高达1　850,该WO3对NO2的超高灵敏度归因于特殊的自组装结构极大地提升了表面活性位点的数量以及WO3与Au纳米颗粒的催化耦合增强.该研究有望为制备低成本、规模化的高性能NO2气敏材料提供新的技术方案与实现途径.