钒氧化物具有独特的开放式结构和热致相变特性，在催化、气敏、智能窗及锂电池等领域有着广泛的应用前景。纳米尺度钒氧化物可进一步优化其相关性能，引起了众多科学家广泛的兴趣。发展新的合成方法，探索钒氧化物的生长机制，从而获得具有特定尺寸、形貌、物相的钒氧化物纳米结构，对深入系统地研究纳米结构与性能的关系，实现钒氧化物的可控构筑和钒氧化物的实际应用具有重要意义。本论文旨在采用低受限度水热方法可控制备不同相结构和形貌的钒氧化物；探究钒氧化物形成的热力学、动力学条件和生长机制；重点研究VO2(M)纳米粉体的相变性能和规模化制备工艺，为其产业化提供材料基础。　　 在水热过程中，我们通过改变环境相(水热温度、反应时间和pH值等)合成了不同相结构和形貌的钒氧化物，发现了钒氧化物相演变顺序如下：V2O5→V3O7·H2O→VO2(B)→VO2(A)→VO2(M)；通过水热处理V2O5胶体，简单、经济的获得了V2O5纳米纤维，发现其生长过程是取向连生机制；通过改变表面活性剂和胶体的用量，首次制备了一种形貌新颖的VO2(B)纳米环，为钒氧化物家族增添了一种新的形貌；在较为温和的条件下制备了亚稳相VO2(A)，并发现了其相变过程中存在放热现象，并初步探究了VO2(A)在光电器件方面潜在的应用；采用亚稳相退火、水热一步合成和等离子体电弧法分别实现了低成本、规模化制备VO2(M)粉体的目标，其中水热法合成的VO2(M)的相变温度可以降至室温附近，等离子电弧法制备的VO2(M)的尺寸均匀并且可以控制在100nm以下。