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钒氧化物体系以其多种氧化态以及多种物相结构在光、力、磁、电领域表现出各种突出的性能，在光电、气敏以及储能节能领域有着广泛的应用前景。采用物理或者化学方法在不同衬底上制备一维或者二维半导体纳米结构，构筑二维或者三维空间的纳米体系，成为设计纳米微型器件领域的研究热点。本文以水热法为基础，通过衬底表面缓冲层的外延生长的方式，获得具有特定取向的单斜相B和M相的VO2纳米棒薄膜;探究了反应条件对VO2薄膜的形貌结构的影响，提出了VO2纳米棒薄膜的生长机理;并且利用薄膜的特性，研究了三维花状VO2纳米棒薄膜的湿敏特性。通过进一步的热氧化处理，获得V2O5薄膜，对其光催化性能进行了研究。 本研究主要内容包括：⑴利用水热法制备出VO2薄膜。探讨了两个反应物体系:V2O5与草酸体系，VOSO4与浓硫酸体系，在水热条件下制备得到VO2薄膜。通过控制工艺参数，如反应时间、反应物浓度、衬底摆放位置等，可以获得不同形貌和物相结构的薄膜:阵列化纳米棒VO2(B)和VO2(M)薄膜，三维花状VO2(B)薄膜。并利用SEM，TEM，XRD等测试手段，分析和表征了VO2薄膜的晶体形貌、物相组成等。⑵通过对不同水热反应时间对制备得到VO2薄膜的形貌影响分析，在此基础上推论出由纳米棒组成的VO2薄膜的形成机理:随着反应时间延长，纳米棒长度增加，底端连接，逐渐形成三维花状结构。获得致密的花状VO2薄膜的最佳反应参数为V2O5草酸体系，钒源浓度为0.03M，水热反应时间18h。⑶对花状VO2(B)薄膜进行了湿敏性能的研究，薄膜为电阻型湿敏传感器。薄膜在高湿度环境中表现出良好的湿敏特性。湿敏特性曲线的线性度为0.98，响应时间为35-40s，最大湿滞为4.6％。这种花状的VO2薄膜可用于高湿度环境的湿度检测。⑷在空气中加热氧化VO2薄膜，不改变纳米材料形貌得到花状V2O5薄膜。获得的V2O5薄膜的光学带隙为2.1eV，小于理论值2.3eV。V2O5薄膜表现出良好的光催化效果。在210分钟后，催化效率为74.6％（紫外光辐射）和63％（可见光辐射）。