二氧化釩納米材料的水熱合成、物相演化和相變性能.pdf

1、VO2具有很多同質異構體，如VO2(R)、VO2(M)、VO2(B)、VO2(A)、VO2(D)和VO2(P)等。VO2(M)由于其可逆的金屬-半導體相變性質，在節(jié)能、儲能和光電器件等領域具有廣泛的應用。由于易于轉變?yōu)閂O2(M)相這一特點，VO2(D)和VO2(P)等亞穩(wěn)相的可控制備也是近年來納米材料科學領域研究的熱點之一。深入理解VO2不同同質異構體的形成機理，揭示VO2同質異構體之間的相演化規(guī)律，對于可控合成具有特定晶型和優(yōu)異性能

2、的VO2納米材料有著重要的學術意義和實用價值。本文以紅外性能調控為目標，旨在發(fā)展VO2同質異構體的低成本合成技術，重點研究VO2的水熱制備技術、生長機制、物相演化規(guī)律和VO2(M)的紅外性能調控。
　　發(fā)明了VO2(D)星形納米顆粒的低溫水熱法合成方法，研究了低溫退火處理對VO2(M)納米顆粒形貌和尺寸的影響，發(fā)現(xiàn)VO2(M)納米顆粒的相變溫度受界面效應調控;構筑了VO2(M)納米顆粒/Ag納米線自加熱薄膜器件，在外電場作用下實現(xiàn)

3、了對VO2(M)薄膜器件紅外性能的可逆動態(tài)調控。
　　發(fā)展了TiO2籽晶輔助生長VO2(D/M)連續(xù)薄膜的低溫水熱方法，研究了薄膜的取向生長機理和物相演化規(guī)律;研究了退火所得VO2(M)/TiO2復合薄膜的熱致變色性質，發(fā)現(xiàn)該復合薄膜具有與物理方法制備的薄膜可比擬的光學性能，可用于構筑紅外多功能薄膜器件。
　　發(fā)展了亞穩(wěn)相VO2(D)和VO2(P)納米顆粒的水熱制備技術，通過改變表面活性劑AOT和甲酸的用量以及水熱反應條件，

4、實現(xiàn)了VO2同質異構體(VO2(B)，VO2(D)和VO2(P))的可控制備;揭示了在水熱條件下，隨著反應時間的延長，不同物相之間演化的一種新規(guī)律:(NH4)2V6O16·1.5H2O→NH4V4O10→VO2(B)→VO2(B+D)→VO2(D)→VO2(D+P)→VO2(P)，確定了VO2(D)和VO2(P)納米顆粒的生長機制;通過低溫退火處理，實現(xiàn)了VO2(P)向VO2(M)納米顆粒的物相轉變，發(fā)現(xiàn)VO2(M)顆粒復合薄膜具有優(yōu)異