无机半导体是最重要的气体传感材料之一。然而,单一的半导体气敏材料存在较高的载流子复合率,限制了其在该领域的发展。多金属氧酸盐（POMs）能带结构与金属氧化物半导体类似,可作为电子受体促进半导体材料中载流子的迁移。当前,有关多酸/半导体串联异质结材料用于气体传感领域的研究未见报道。因此,构筑多酸/半导体三层同轴纳米纤维,形成多酸/半导体串联异质结,并将此类材料用于气敏性能的研究具有重要意义。本论文采用静电纺丝法,制备了一系列一维的多酸/半导体复合纳米材料。深入研究了此类纳米材料的结构、形貌和气敏性能,提出传感作用机理。具体内容如下:1.采用同轴静电纺丝法,构建了含有不同质量分数磷钨酸(PW12)的Sn O2@PW12@WO3三层同轴纳米纤维,并探究了该材料的气敏性能。研究发现最优样品对乙醇气体的响应最高,响应值可达8.8,且具有良好的选择性与灵敏度。气体传感性能提高的主要原因是在Sn O2/PW12和PW12/WO3之间形成了两个串联的n-n异质结,能有效促进气敏材料中载流子迁移,从而提升了传感性能。2.PMo12、PW12和Si W12这三种经典Keggin型多酸的中心/配位原子有明显差别,可能会对气敏性能产生不同的影响。因此,为了探索不同多酸作用于气体传感性能的差异,分别以这三种多酸为中间层构筑了Sn O2@POMs@WO3三层同轴纳米纤维,系统研究了不同多酸与各气体传感性能参数之间的构效关系。3.为了探索多酸对In2O3气敏材料性能的影响,构筑了In2O3/PW12复合纳米纤维,并研究了其光电导及气敏性能。In2O3/PW12复合纳米纤维的光电导率和气敏性能有明显改善。致使其性能提升的原因如下:在In2O3中发生光生电子分离与迁移竞争时,PW12的引入促进了光生载流子的分离并加速其迁移,此过程减弱了光生电子-空穴对复合,同时增加了电子利用率,从而提升了气敏性能。4.利用多酸电子受体性质,通过一步同轴静电纺丝法构筑了In2O3@PW12@Sn O2三层同轴纳米纤维,并探索了其气体传感特性。所制备的性能最佳样品在320°C下对100 ppm乙醇的响应可达22.6,响应时间仅为1 s,对乙醇的选择性较好,展示出了良好的气体传感性能。通过电纺技术制备的上述多酸/半导体复合材料的气敏性能均得到明显提升,主要是由于POMs电子受体的引入、串联异质结的形成以及一维的纳米结构,三者可发挥协同作用,共同促进原有半导体中自由电子的定向移动,最终表现为气敏性能的提升。本论文的研究结果为开发高性能气体传感器提供了新思路,为研制多酸型气体传感器提供了理论依据。