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随着现代纳米材料科学技术的发展,人们关注的热点己从如何制备具有新、奇、特等形貌结构的纳米材料转向如何利用纳米科技来改善人类生活和创造社会价值。此外,设计和开发新颖、高效的合成策略来制备纳米结构材料对于纳米科学的发展也具有重要意义。如何降低合成成本、发展简单高效、绿色环保的合成路线也是纳米材料研究的重点。利用纳米手段制备气敏材料是提高气体传感器性能的一个重要途径。本论文围绕着纳米材料的结构和组分的调控,以及开发高性能气敏材料展开研究,系统研究了零维、一维、多级多孔结构的气敏性,并结合特殊形貌的载体和具有催化性能的贵金属纳米粒子制备了贵金属负载型的气敏材料。主要内容如下:1.利用醇盐水解法制备了小尺寸的SnO2纳米粒子。按照第一章综述的粒径效应,初步研究了零维SnO2纳米粒子的气体传感器性能。2.利用碳球模板法制备了多孔性的SnO2、ZnO和CeO2空心球。由于制备的空心球材料具有特殊的多孔性球壳和较大的内部空腔,我们重点考察了SnO2和ZnO空心球的气敏性。测试了空心球结构和普通纳米粒子的气敏性,通过对比实验证明了空心球的特殊多孔结构确实对气敏材料的性能有着重要影响。3.利用传统的氨水水解沉淀法合成并研究了Pt/WO3和Au/SnO2空心球的气敏性。针对传统的氨水水解沉淀法不利于控制Au纳米粒子的尺寸的缺陷,设计了一种赖氨酸辅助的一步法,可有效的控制贵金属纳米粒子的尺寸和其在载体上的均匀分布。此方法具有无毒、简便和通用性特点,适合于各种形貌的载体,并且不需要对载体进行功能化预处理,贵金属纳米粒子的形成和负载可以一步完成,大大简化了合成步骤。4.发展了一种无需模板剂的水热方法结合后续焙烧的前躯体-焙烧路线,合成出由二维的纳米片自组装成的具有多孔结构的三维ZnO纳米材料。通过与市售ZnO粉体气敏性的测试比较,证实了具有大比表面、多孔多级结构的纳米材料在气体传感器中的优势。此外,首次报道了水热法制备的介孔SnO纳米材料,不需要后续煅烧,所获得的SnO材料水热条件下即可晶化,并且具有良好的锂离子电池充放电循环性能。本章工作为制备具有特定形貌的多级多孔结构的纳米材料提供了一种简单经济、适用于大量制备的合成策略。5.从无机-无机、无机-有机、多组分复合纳米材料三个范畴分别介绍了两步水热法合成的α-Fe2O3@ZnO核壳式纳米纺锤体和化学原位聚合法制备的SnO2@PPy复合空心球以及简单的一步法制备的还原态graphene oxide/SnO2/Au三组分纳米复合材料。重点考察了前两者的气敏性能,为开发具有复杂形貌、多组分的复合纳米及其在气体传感器中的应用提供了新的思路和依据。