VO2是一种光电性能在相变点(68 ℃)前后变化较大的热致变色材料。基于这个特点,VO2也成为了一种应用很广泛的功能材料,在红外辐射测热计、红外脉冲激光辐射保护膜、智能窗、热敏电阻和太阳能电池板等许多方面有着尤为突出的作用。然而在实践运用中的缺陷主要是相变温度过高。为了实际应用,需通过各种手段和实验方法降低相变温度。本论文采用溶胶-凝胶工艺制备钨掺杂的凝胶膜,并对其在氩气保护下热处理得到终产物掺钨二氧化钒纳米薄膜。掺杂是降低氧化钒薄膜相变温度的重要手段,掺杂前后薄膜光电性能有着重大的区别,首先通过溶胶-凝胶法在石英基底上制备凝胶膜,保持所有参数和制备条件不变,改变钨掺杂量,然后在氩气保护下热处理得到不同钨掺杂量的二氧化钒纳米薄膜。利用X光衍射仪、扫描电子显微镜、差示扫描量热分析和紫外可见近红外分光光度计对掺钨二氧化钒纳米薄膜的性能进行了测试。结果显示配置不同钒浓度的钒前驱体溶胶,其浓度在文献报道的0.125 mol/L左右改变,经退火后所得的纳米薄膜全部都是标准VO2薄膜,也就是说浓度的微小差异对其没有影响,因此本论文钒浓度均取0.125 mol/L。通过XRD对掺杂薄膜的表征,随着钨掺杂量的增大,纳米薄膜的晶型基本不变,在(011)取向上的2θ峰出现微小增强,这是由于W离子进入晶格取代了部分V离子所致。通过扫描电子显微镜测试,可以看出颗粒尺寸在20-200 nm之间,颗粒尺寸相当小。当通入的保护气体氩气的气流量不同时,所制备的不同钨掺杂量的二氧化钒纳米薄膜团聚情况明显不同。在相同气流量下,随着掺杂量的增多,团聚越明显,这是由于纳米粒子尺寸小,比表面积大,表面能大,因此容易发生团聚,总体分布稀疏;而当钨掺杂量相同气流量不同时,气流量大的团聚反而更少,总体分布密集,这是由于气流量增大可能破坏了团聚之间的静电和范德华力,减少了团聚,也可能是气流量增大,带走了有机基团在退火时表面裂解的产物,阻止了还原气氛与薄膜表面反应,抑制了团聚的发生。将凝胶干燥成粉末并退火得到VO2粉末,通过差热分析,得知未掺杂的相变温度为67 ℃,钨掺杂1.5%摩尔分数的为37 ℃,与理论值一致,相变温度下降明显。通过紫外可见透过率测试,相变前后透过率明显下降,这是因为相变前,VO2呈单斜相,对红外光透过,相变后,VO2呈四方相,对红外光阻挡。可以看出旋涂3次的纳米薄膜透过率变化程度好于旋涂2次的纳米薄膜。通过热滞曲线推算,未掺杂的纳米薄膜相变温度为55 ℃,钨掺杂量为0.5mol%的纳米薄膜相变温度为42 ℃,钨掺杂量为1mol%的纳米薄膜相变温度为34 ℃,钨掺杂量为1.5mol%的纳米薄膜相变温度为32 ℃,钨掺杂量为2mol%的纳米薄膜相变温度为25 ℃,各钨掺杂量的纳米薄膜相变温度均比理论值低,这是因为纳米粒子尺寸效应导致相变温度远低于理论值,但是掺杂量增大晶粒之间发生团聚,导致颗粒增大,相变温度下降幅度减小,与扫描结果相作证。本论文所制备的钨掺杂VO2纳米薄膜相变温度显著下降,钨掺杂效果好,颗粒尺寸小,对薄膜整体透过率有利,且能进一步降低相变温度,利于实际应用。