工业的迅猛发展和人类生活水平的不断提高的同时,也给人类赖以生存的大气环境带来了严峻的污染问题,对大气中的污染物进行实时而准确的检测迫在眉睫,气体传感器领域的研究吸引了科学家们很大的兴趣。气体传感器的种类繁杂,涉及的科学领域极广,而其中的半导体金属氧化物气体传感器由于其高的灵敏度、好的重复性以及易于制备等独特的优点成为了气体传感器领域的研究热点。在众多半导体金属氧化物中,氧化锌（ZnO）由于其大的禁带宽度、高的激子结合能以及优良化学物理稳定性等优点,成为气体传感器领域的热点研究材料之一。但是对于纯ZnO材料,存在着灵敏度低、工作温度高、检测限高、选择性差等缺点,科研人员已经对纳米结构ZnO气体传感器做了非常多改性增感工作,并且取得了突破性的进展。为了进一步提升ZnO基气体传感器的性能,本文利用水热法合成ZnO纳米材料,通过改变反应条件制备对ZnO的微观形貌进行适当调控,利用贵金属修饰和异质复合的方法进一步实现对ZnO气体传感器的改性增感,具体研究内容如下:采用一步水热法制备了Ag修饰的ZnO纳米棒复合材料,探究复合材料中Ag的量与传感器性能之间的关系。对材料表征分析表明,Ag的修饰没有改变ZnO的微观形貌,且复合材料中金属Ag位于ZnO纳米棒的外侧。与纯ZnO传感器相比,所有Ag-ZnO传感器对C₂H₂的响应都明显增强,其中3at%Ag-ZnO传感器增在175℃下的响应为539,是所有传感器中检测100ppm C₂H₂的最高值,是纯ZnO传感器的33倍。Ag-ZnO传感器具有响应速度快、工作温度低、选择性高等优点。与纯ZnO传感器相比,Ag-ZnO传感器气敏性能的提升主要是归因于Ag的化学敏化和电子敏化的共同作用。由于Ag的修饰导致材料的表面吸附氧的含量增加、活性增强,且在Ag和ZnO的界面形成了肖特基节,从而提升了传感器的响应。这项工作对实际应用中的C₂H₂监测具有重要意义。在Ostwald熟化机制的指导下,通过一步水热法合成了ZnO/ZnCo₂O₄介孔微球。所制备的材料是单分散的纳米颗粒聚集体,而介孔是由连接晶粒间的空隙形成的。材料表征分析表明,随着热处理温度的升高（400-800℃）,组成微球的纳米颗粒尺寸增大,但微球的整体尺寸基本不变,从而导致表面孔密度的变化。利用ZnO/ZnCo₂O₄复合材料的结构优势,将其作为检测有害气体的敏感材料,在500℃下煅烧,比其他煅烧温度对H₂S气体的灵敏度和选择性提高,检测限为500ppb。其传感机理可能是由于其多孔结构和较大的比表面积,可以促进气体分子在传感材料表面的扩散和吸附。这项工作不仅代表了基于Ostwald熟化机制在无模板水溶液中合成无机空心结构形成的一个新实例,而且为H₂S气体的检测提供了一种全新而高效的传感材料。