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VO2材料在相变前后可见光透过率基本不变，而近红外区透过率发生突变，是一种关键的热致变色材料，应用于智能窗领域。但是，低可见光透过率、低太阳能调控率和宽热滞回线宽度限制二氧化钒智能窗的推广和应用。目前多孔膜和复合膜仅能增加可见光透过率和太阳能调控率二者之一。多层膜虽能同时提高可见光透过率和太阳能调控率，但是其工艺复杂，控制过程难，增加材料消耗。掺杂具有工艺简单，合成方法多样，能调有效调节相变温度、可见光透过率和热滞回线宽度等优势。本研究以Ti掺杂VO2纳米粉体为研究核心，优化VO2贴膜光学性质和相变性质，结合第一性原理计算，解释VO2的热滞回线变化和相变过程。 本研究主要内容包括：⑴第一性原理计算表明Ti掺杂宽化VO2(M)相光学带隙，有利于可见光透过率增加。Ti掺杂可以宽化VO2(M)相本征带隙，有利于M相近红外透过率增加，可以降低VO2(R)相费米面附件电子浓度，有利于R相近红外透过率增加，进而可以调控太阳能调控率。当Ti掺杂量为1.1％时，此时贴膜的可见光透过率为53％，比纯相(46.1％)增加6.9％，太阳调控率为17.2％，比纯相(13.4％)增加2.8％。当Ti的掺杂量低于3％时，Ti掺杂能够同时提高可见光透过率和太阳能调控率，表明存在优化Ti掺杂范围(＜3％)。通过优化功含量，可以实现可见光透过率在47％～71.3％，而太阳能调控率在18.9％～10％连续变化，并满足Tvis＞40％，△Tsol＞10％，这其在不同场合应用提供良好基础。⑵当Ti掺杂量达到8.6％，VO2升温循环中相变温度增加5.5℃，而降温循环中相变温度增加23.8℃，热滞回线宽度从24.9℃降低至6.6℃，由线性拟合得到斜率为2℃/％。第一性原理计算表明在TiV31O64(M)弛豫结构在沿[100]方向Ti链中变化明显，具有显著局域效应，而TiV31O64(R)弛豫结构在沿[001]方向Ti链和非Ti链中均发生显著变化，没有局域效应。因而从结构相变角度看，Ti掺杂能够显著促进VO2(R)到VO2(M)转变，但是对VO2(M)到VO2(R)转变，掺杂所起促进作用较小。计算表明随着Ti掺杂量增加，降温相变活化能增量是升温相变活化能增量1.6倍，表明降温相变活化能增加速度更快。因而，在降温循环中相变温度迅速增加，而升温循环中相变温度稍微增加(23.8℃ s5.5℃)，导致热滞回线宽度迅速窄化。对比晶格结构相变和电子结构相变，在R相向M相转变过程中，电子结构首先发生相变，接着晶格结构发生相变;在M相向R相转变过程中，晶格结构首先发生相变，接着电子结构发生相变。