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半导体氧化物气体传感器具有灵敏度高、响应快、体积小、能耗与成本低、操作简单等特点，应用研究较为广泛。具有特殊结构特点的分级结构且暴露特定极性晶面的氧化物，有助于提高气敏性能。本课题采用水热法、溶剂热法制备了具有一定晶面取向的分级结构ZnO，并对水热、溶剂热工艺进行了研究，探讨了其对ZnO形貌、晶面取向和气敏性能，尤其是对丙酮气体的选择性的影响以硝酸锌或醋酸锌为原料，加入一定量的表面活性剂，采用水热或溶剂热的方法，在一定温度和水热时间下，制备出了不同的分级结构0-3维空心球状、1-3维蒲公英状和2-3维盘状ZnO。通过选择合适的碳源与金属盐的摩尔比、锌源、碳源，制备出尺寸均匀，具有较高比表面积的0-3维空心球状ZnO，推导其形成过程并研究了丙酮的气敏性能；通过研究反应时间、反应物的浓度、反应溶剂对1-3维蒲公英状ZnO形貌的影响，探讨了其形成机理并研究了丙酮气敏性能及机理；研究了络合剂浓度、pH值对2-3盘状ZnO形貌的影响并丙酮气敏性能。对比了三种分级结构ZnO传感器的灵敏度和选择性并对气敏性能差异进行了探讨。在较低浓度范围内（0.25-40ppm），0-3维空心球状ZnO的灵敏度始终高于其他两种形貌，2-3盘状ZnO的灵敏度始终最低。而当丙酮气体浓度的较大时（40-100ppm），1-3蒲公英状ZnO的灵敏度最高。关于不同分级结构的选择性，0-3维空心球状ZnO对丙酮有一定的选择性。1-3维蒲公英状ZnO对乙醇、丙酮的灵敏度较高，二者灵敏度相差不大，表现为对丙酮的选择性提高。2-3维盘状ZnO对选择性最高。总之，随着晶面取向的提高，即暴露（0001）极性晶面的比例增大，试样对丙酮气体的选择性逐渐明显增大。灵敏度主要是取决于材料的微观形貌如比表面积的大小和分级结构的制备等。选择性主要于暴露的极性面(0001)的程度有关。当丙酮气体分子吸附在ZnO的(0001)晶面时，相比其他气体，结合强度较高，丙酮气体的吸附会导致(0001)晶面的结构重建，引起(0001)极性晶面电荷数的改变，导致能带结构中禁带宽度的改变即电阻发生改变，进而表现为灵敏度的提高，即对丙酮气体的选择性较高。因此，比表面积与暴露极性面(0001)不是可以独立决定气敏性能的，二者之间相互制约，只有当比表面积与暴露极性面(0001)二者达到一个特定制约比例时，才会表现出较高的气敏性能。