氨气是一种无色、有刺激性气味的易挥发气体,在我们的工业、农业和生活等方面起了不可或缺的作用。但是传统的传感器普遍存在灵敏度低和选择性差等缺点,而半导体金属氧化物传感器可以很好的解决这些缺陷。因此,主要研究内容如下:WO3作为一种宽禁带半导体金属氧化物气敏材料,已经被广泛的应用于气敏测试,但是,现存的WO3气体传感器普遍响应度低,这限制了传感器在低浓度氨气下的应用。本文是以Ag作为贵金属催化剂,通过原位光还原法使Ag纳米颗粒沉积在WO3的表面。通过扫描电镜、透射电镜和XRD分析了气敏材料的微观形貌和晶体结构,表征结果表明Ag纳米颗粒成功的沉积在WO3纳米棒的表面。气敏测试结果表明,Ag/WO3传感器可以检测到的最低氨气浓度为50 ppb,这极大的提高了半导体金属氧化物传感器对氨气的检测下限。值得注意的是,Ag/WO3传感器虽然提高了氨气的检测下限,但是当传感器工作在最佳工作温度时,对氨气的响应度非常低。基于这一缺陷,通过两步水热法制备了WO3/MoO3高响应度传感器。表征结果表明,WO3纳米棒经过超声剥离之后,变成WO3纳米颗粒分散在MoO3空心球的表面。由于两种半导体金属氧化物功函数的差异,会在两者接触面发生电子的转移,从而产生耗尽层。实验结果表明,WO3/MoO3传感器极大改善了对氨气的气敏响应,当传感器工作在最佳工作温度时,传感器对100 ppm氨气的响应度是28000,这是目前现存氨气传感器的最高响应度。Ag/WO3和WO3/MoO3传感器虽然改善了对氨气的检测下限和响应度,但是当传感器处在含有多种气体复杂环境中时,受其它气体的影响,传感器对目标气体的检测会出现严重的误差。为了解决这一问题,以MoS2为模板,通过高温氧化得到了 MoO3传感器,高温氧化不仅保持了 MoS2的多孔空心结构,而且提高了传感器对氨气的选择性。在可变的温度范围内,MoO3除了对氨气表现出高响应外,对其它气体基本没有响应。工业生产需要安全可靠,前三种传感器的正常工作需要高温加热,这限制了传感器在某些易燃易爆场合的使用。石墨烯和MoS2作为典型的二维材料,与半导体金属氧化物结合已经被广泛的应用于气敏测试。由于石墨烯表面具有缺陷和官能团,因此能够吸附更多的测试气体分子与气敏材料接触,而MoS2作为过渡金属双卤代烷,对降低传感器工作温度起了显著作用。基于石墨烯和MoS2的优良特性,本文制备了 MoO3/MoS2/rGO玫瑰状三元复合材料。新材料不仅在微观形貌上取得了进展,而且极大的降低传感器的工作温度。