单层有序多孔薄膜近几年引起了很多研究者的兴趣，具有高的比表面积和多活性位点，以广泛应用作气体传感材料，展现出了对被测气体的高灵敏度。传统的微球模板法可以满足此类薄膜在不同基底上的构筑，构筑的薄膜可以直接应用为气体传感器，体现出了很好的实用化价值。然而为在气敏器件衬底上获得不同孔径的单层多孔薄膜，模板法仍需要运用到不同尺寸的模板，这使制备薄膜所需的周期产生极大的差异，对薄膜的性能带来很大的不确定性，本文基于微球模板法，运用光化学技术在气体传感器陶瓷管上合成出单层有序的SnO2多孔薄膜，尝试通过光照时间来控制薄膜的表面孔径，并根据表面孔径对薄膜传感器的灵敏度进行控制。同时，本文引入氧化石墨烯（包括氧化石墨），利用氧化石墨烯在提高气敏器件的灵敏度和稳定性方面的正面作用，从光化学方法和传统的溶胶凝胶法入手，着重在商业用气敏陶瓷衬底上直接获得石墨烯/半导体单层有序多孔薄膜，并直接应用为气敏器件，研究薄膜的生长与复合过程、界面结合性质、气敏特性。并将光化学这一更为绿色且简便的方法推广到对氧化石墨烯/聚苯胺单层有序多孔薄膜的合成，重点研究其在室温下对氨气的灵敏度。在对这一系列单层有序多孔薄膜的合成及其气敏性能的研究过程中，取得的主要实验结果可分为如下的四部分:　　(1)通过运用单一尺寸的聚苯乙烯微球模板，本文通过光化学技术合成出SnO2单层有序多孔薄膜，并通过控制合成薄膜的紫外光照时间来控制膜的表面孔径，在扫描电镜的观察下，可以发现薄膜的表面孔径由SnO2包覆模板球的高度决定。在这里，合成薄膜的紫外光照分两个阶段，第一阶段的光照会形成SnO2对模板球下表面的包覆。第二阶段的紫外光照将形成SnO2对模板球上表面的包覆，得到越趋闭合的表面孔径。基于这个原理，SnO2单层有序多孔薄膜的表面孔径可通过光照时间来控制。在接下来的气敏性能测试中，以不同浓度的乙醇气体作为测试气体，不同表面孔径的SnO2单层有序多孔薄膜展现了对乙醇气体不同的灵敏度，薄膜的表面孔径存在一个最优的尺寸使得表面吸附的氧分子量达到最大，展现出最高的灵敏度，基于这个原理，多孔薄膜的灵敏度可以通过表面孔径来进行控制。　　(2)本文运用了单层的聚苯乙烯微球模板，在紫外光照的条件下合成出了不同种类的半导体/氧化石墨单层有序多孔薄膜，并将它们直接作为气体传感器应用。以二氧化锡/氧化石墨单层有序多孔薄膜为例，在其气敏性能测试中，复合薄膜的灵敏度能通过光照时间（包括薄膜合成的光照时间和薄膜合成出来后的后续光照时间）来进行调控。通过对复合薄膜的拉曼光谱和原子吸收能谱的分析得到，复合薄膜中的二氧化锡在紫外光下的化学行为能够使更多的电子转移到复合薄膜表面来促进氧分子的吸附，同时裸露出来的空穴会吸附周边的负离子起阻碍氧分子吸附的作用，在这两者的相互作用下，实现了对复合薄膜灵敏度的控制。　　(3)本文运用了单层的聚苯乙烯微球模板，利用氧化石墨烯与聚合物微球的亲和性，光化学合成氧化石墨烯/聚苯胺复合物单层有序多孔薄膜，并将其直接应用到气敏检测。通过原子吸收能谱的分析得出，在紫外线和氧化石墨烯的诱导下，聚苯胺会与氧化石墨烯一同构筑在模板球的间隙中，氧化石墨烯在紫外光照射下会接受聚苯胺转移过来的电子，聚苯胺发生酸掺杂，复合物显示出了很好的导电性能，对氨气的室温检测中展现出了很好的灵敏度和响应-恢复时间。　　(4)本文运用了单层的聚苯乙烯微球模板，利用溶胶凝胶法合成出了不同种类的石墨烯/氧化物复合物单层有序多孔薄膜，并将它们直接运用到了气敏传感器中。以二氧化锡/氧化石墨烯复合物单层有序多孔薄膜为例，复合薄膜对乙醇被测气体的灵敏度与所含二氧化锡的量密切相关，提高二氧化锡的含量可直接提高复合物表面氧分子的吸附，灵敏度也提高，但过量的二氧化锡却会间接导致复合物表面产生体积禁阻现象，降低薄膜的灵敏度。在对乙醇，甲醇和氨气进行的对比检测中，复合物体现出了对不同的气体的选择性和灵敏度，其中对乙醇的灵敏度最高，选择性最好。同时，单层多孔复合薄膜相较于其他层数的复合物薄膜，体现出对乙醇更高的灵敏度，这是基于单层复合薄膜表面的单个吸附氧分子所吸附的电子个数的巨大优势，使薄膜在有乙醇通入时，有更多的电子回流，而具有较高的灵敏度。