用水热法、溶剂热法合成了分散均匀的方块形和针形氧化铟纳米材料，并对这些材料进行了结构表征。考察了添加剂、反应温度、时间等因素对合成材料结构及形貌的影响，对氧化铟纳米材料的生长机理进行了探讨。将所制得的氧化铟纳米材料按照旁热式工艺制备成气敏元件并测试了其气敏性能；通过TPD、XPS以及气敏催化氧化、电阻测试等研究了氧化铟气体传感器的敏感机理。比较了化学沉淀法球形、水热法方块形、溶剂热控制水解法针形氧化铟材料的气敏性能，探讨了气敏材料结构、形态与气敏性能的关系。具体内容包括： 一、纳米In2O3的水热法制备及气敏性能研究 1、 以InCl3·4H2O为原料，添加一定的表面活性剂，在适当温度下水热反应24小时，得氧化铟的前躯体。前驱体经热重-差示扫描量热法（TG-DSC）分析确定为In(OH)3，与XRD结果一致。In(OH)3经过煅烧可得到方块形立方晶的氧化铟，制得样品的粒径大约为50nm左右。 2、 将制备的纳米In2O3粉体制成旁热式气敏元件，通过检测元件电阻与加热温度的关系，得知In2O3为氧吸附型表面控制气敏材料，元件的适宜工作温度为150-350℃。根据敏感性能确定的最佳制备工艺条件为：水热反应温度：250℃，助剂：十二烷基苯磺酸钠。 3、 研究了元件的煅烧温度、敏感膜厚度对气敏性能的影响。根据不同温度下元件对90＃汽油、93＃乙醇汽油、90＃乙醇汽油、97＃汽油、氨气、苯、甲苯、H2S、乙醇、液化气、HCHO等16种气体的灵敏度测试结果，发现600℃煅烧的元件气敏性能最好；氧化铟元件的膜厚小时对50ppm H2S的电阻灵敏度高；H2S的检测的最佳工作电压为5.0V（相当于275℃）。 4、 对比了不同形貌氧化铟的气敏性能，包括水热法方块形、化学沉淀法球形以及溶剂热控制水解法针形氧化铟，发现方块状材料的气敏性能明显优于球形和针形元件的气敏性能。 二、纳米In2O3的溶剂热法制备及气敏性能研究 1、 以InCl3·4H2O为原料，以乙醇为溶剂，添加一定的表面活性剂，在适当温度下反应24小时，得到氧化铟前躯体材料。前驱体经XRD表征后发现为体心立方晶的氧化铟，属一步合成，600℃煅烧后仍然为体心立方晶的氧化铟，煅烧前后的样品粒径变化较小，大约为25nm。 2、 将制备的纳米In2O3粉体制成旁热式气敏元件，通过检测元件电阻与加热温度的关系，确定In2O3为氧吸附型表面控制气敏材料，材料的适宜工作温度为150-350℃。 3、 比较了不同煅烧温度元件的气敏性能。根据纳米In2O3气敏元件在不同温度下对90＃汽油、93＃乙醇汽油、90＃乙醇汽油、97＃汽油、氨气、苯、甲苯、H2S、乙醇、液化气、HCHO等16种气体的灵敏度测试结果，发现以油酸为助剂的氧化铟气敏元件对50ppm C2H5OH有较高的电阻灵敏度，而且稳定性很好，经过100天的稳定性测试，其储存状态下的检测灵敏度保持在80％左右；以CTAB为助剂的氧化铟，电阻非常小，在低温下对液化气的灵敏度和选择性较好。 三、掺杂对纳米In2O3气敏性能的影响 1、 通过浸渍法和反应法对纳米In2O3粉体掺入Pd和Au。元件的电阻-温度曲线的显示： Pd和Au的掺杂能降低纳米In2O3气敏元件在空气中的电阻，但是没有改变电阻的变化趋势。 2、 气敏特性测试结果表明：掺杂Pd、Au可以提高氢气的检测灵敏度，Au提高的幅度大于Pd。掺Au元件在5.0V（相当于275℃）时，对500ppm H2气的检测灵敏度由2.6倍提高到9.1倍。 四、氧化铟敏感机理研究 1、 采用动态气相色谱法检测了In2O3催化乙醇的产物，测定出乙醇的催化氧化产物主要为二氧化碳和水，伴有少量的乙烯。 2、 使用程序控温脱附检测R.T.-700℃范围内氧气的吸附状态，发现在R.T.-350℃氧气的吸附态主要为分子态的O2、O2-、O22-，超过350℃后，逐渐出现O22-等吸附态。 综合考虑氧化铟的电阻-温度曲线、气体灵敏度-温度曲线、尺寸效应、氧气的程序升温脱附谱、X-射线光电子能谱以及乙醇在氧化铟上的催化氧化结果，推测氧化铟的气敏机理为表面控制型，氧的吸附态和吸附量对氧化铟的气体灵敏度起关键作用。 上述结果为In2O3基H2S、C2H5OH、LPG等气体传感器的开发和设计提供了重要的实验基础和理论依据，具有重要的学术和应用价值。