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VO2是一种典型的热致相变化合物。随温度的升高,在相变温度T=68℃附近VO2发生从高温金属相到低温半导体相的转变,而且它的物理性能也随之发生突变,如电阻(率)发生4~5个数量级的突变,同时还伴随着磁化率、光学折射率、透射率和反射率的突变,具有红外屏蔽功能。重要的是可以通过掺杂来改变它的相变温度。因此,VO2具有较大的应用潜力,如建筑物的太阳能温控装置、光电开关材料、热敏电阻材料、可擦除光存储材料、激光致盲武器防护装置、光色材料、亚微米波辐射的调制器等。目前研究较多的是VO2薄膜材料,其应用受到一定程度的限制。而VO2粉体材料,则具有更广阔的应用领域和前景。最近已发现纳米VO2具有更优异的物理性能。因此,选择纳米VO2粉体材料的研究具有十分重要的理论和实际意义。 本论文结合攀枝花钒资源丰富的特点,首次通过热分解法制备出了单元素掺杂和复合掺杂的纳米VO2粉体,研究了不同工艺及实验条下,VO2的电学和光学性能,采用热分析技术、XRD、TEM、XPS等分析手段对前驱体的热分解过程、纳米VO2的结构、形貌以及掺杂后电子能级结构的变化进行了较系统的分析。取得了有价值的结果。 ①.首次以工业V2O5粉末为原料经草酸还原后,制得VO(C2O4)2·H2O及其相应的掺杂前驱体。该方法简单、重复性好。 ②.热分解后获得的纳米VO2,粒径为20~30nm,颗粒分散均匀,组分单一。其相变温度为69.5℃,电阻突变量达2个数量级。在近红外波段对光有较明显的屏蔽作用。并且具有良好的热致相变稳定性。 ③.首次制备出了掺钼及钼—氟复合掺杂的纳米VO2粉体,相变温度最低为40℃。钼—氟复合掺杂对纳米粉体的相变温度有明显的降低。