二氧化钒(VO2)是一种具有热致相变特性的过渡金属氧化物，在68℃附近可发生由金属态到半导体态的可逆转变，同时伴随着光学、电学等性质的突变，因而在智能窗、激光防护膜、信息存储、温度传感器以及光转换器件等诸多领域存在应用价值。钒-氧体系是一个非常复杂的二元化合物体系，在合成VO2的过程中往往会伴随着其他价态的钒氧化物生成（如V2O5，V6O13，V4O9，V2O3等）。同时，VO2还存在众多复杂的晶型结构，目前已有报导的就有VO2(M1)、VO2(M2)、VO2(R)、VO2(B)、VO2(A)等，其中在室温附近具有可逆相变性能的为VO2(M1/R)。因而合成高质量的具有优异热致变色性能的VO2薄膜对智能窗的实际应用具有重要意义。此外，VO2薄膜在实际应用中仍存在着诸多问题，如相变温度高，可见光透过率与太阳光调节率低等。基于以上，本论文采用简单、经济的溶液法，成功地制备出具有优异热致变色性能的VO2薄膜，并针对VO2薄膜的结构、形貌、光学性能等方面进行了深入系统的研究。所开展的主要研究工作及得到的主要研究结果如下:　　(1)以低成本的V2O5和H2C2O4为原料，无需进行复杂的抽真空操作，仅通过调节热处理气体流量即可得到VO2(M1)薄膜。实验探讨了热处理气体流量、温度、保温时间、旋涂速度、表面活性剂及基底等因素的影响。研究结果表明:当N2流量为0.2 L/min，热处理温度为450℃，保温时间为1h，旋涂速度为3000 rpm时，可得到具有优异热致变色性能的VO2薄膜。表面活性剂可以有效地抑制颗粒的团聚，对于改善薄膜的形貌与结构有重要的作用。基底对薄膜的形貌与性能具有显著的影响。以普通玻璃为基底制备的薄膜表现出优异的可见光透过率。　　(2)采用高价金属离子(Mo6+、W6+)掺杂来降低VO2薄膜的相变温度。掺杂减小了组成薄膜的颗粒尺寸，提高了薄膜的均匀性。当Mo掺杂量为5 at.％时，薄膜的相变温度可降低到室温附近。掺杂量较低时，每掺杂1 at.％的Mo6+可使薄膜的相变温度降低10℃，而掺杂1 at.％的W6+可使相变温度降低24℃。实验还简单讨论了掺杂降低薄膜相变温度的机理。通过掺杂高价金属离子可以在降低薄膜相变温度的同时保持着较好的热致变色性能，为VO2薄膜应用于智能窗打下基础。　　(3)通过化学法直接制备了镁掺杂和钨镁共掺杂的VO2薄膜，在降低了薄膜相变温度的同时，提高了薄膜的可见光透过率，改善VO2薄膜的颜色，对智能窗的实际应用具有重要意义。通过涂覆银纳米线降低了薄膜的热发射率，也为VO2薄膜应用于柔性材料打下基础。　　(4)通过一步法制备了VO2-SiO2复合薄膜来同时提高VO2薄膜的可见光透过率和太阳光调节能力。复合薄膜中的SiO2有效地抑制了VO2颗粒的团聚和生长，提高了薄膜的可见光透过率。当Si/V摩尔比达0.8时，复合薄膜的热致变色性能达到最佳值，可见光透过率（Tlum）达到48.5％，太阳光调节率（△Tsol）达15.7％，这与基于有效媒质理论的计算结果相一致。复合薄膜的耐氧化性能相比于单纯的VO2薄膜也得到了提高。通过钨掺杂使复合薄膜的相变温度降低到室温附近，同时维持着较好的热致变色性能(Tlum=43.3％，△Tsol=11.3％)。