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本论文采用无模板、无基底、无表面活性剂的水热法合成了 6种不同形貌的SnO2 纳米结构,通过 XRD,SEM,TEM,FT-IR,UV-vis,Raman,BET 等表征方法对样品的形貌、晶体结构及光学性质进行了分析,并对其中的多孔纳米棒阵列结构、球状纳米结构和针球状纳米结构的合成工艺条件进行了探究,最终制定出了最优的合成工艺,实现对材料形貌的可控合成。此外,将合成得到的样品分别制成气敏传感器的气敏元件和超级电容器的电极材料,测试了其相应的气敏性能和电化学性能,得到了如下结论:1、多孔Sn02纳米棒阵列结构:材料对丙酮、乙醇、乙二醇和异丙醇有较好的选择性和灵敏度,最佳工作电压依次为4.0 V,4.5 V,3.5 V,3.5 V;当气体浓度为1000ppm时,元件对丙酮、乙醇、异丙醇的灵敏度分别为38.8,78.1,79.3,对400 ppm乙二醇的灵敏度为37.7。其中,元件对丙酮、乙醇和异丙醇的恢复响应时间较短,对乙二醇的恢复响应时间偏长。利用循环伏安法、恒流充放电测试和电化学阻抗测试等电化学测试方法获得了多孔SnO2纳米材料的比电容和阻抗等电化学参数。2、球状SnO2纳米结构:材料对甲醇、乙醇、乙二醇和异丙醇有较好的选择性和灵敏度,最佳工作电压依次为4.5 V,4.5 V,3.5 V,3.5 V;当气体浓度为1000 ppm时,元件对甲醇、乙醇、异丙醇的灵敏度为31.5,64.0,79.3,对400 ppm的乙二醇灵敏度为37.7。其中,元件对甲醇、乙醇和异丙醇的恢复响应时间较短,对乙二醇的恢复响应时间偏长。在电化学工作站上,通过多种电化学测试方法得到了球状SnO2纳米材料比电容和阻抗等电化学参数。3、方块状Sn02纳米棒阵列结构:材料对丙酮、乙醇、乙醚和异丙醇有较好的选择性和灵敏度,最佳工作电压依次为4.5 V,4.0 V,4.5 V,3.5 V;元件对1OOOppm的甲醇、乙醇、乙醚、异丙醇的灵敏度分别为31.5,88.9,26.1,42.4;元件对乙醚的响应恢复时间较短,相比之下,对甲醇、乙醇和异丙醇的恢复响应时间偏长。通过多种电化学测试方法得到了方块状SnO2纳米材料比电容和阻抗等电化学参数。4、针球状SnO2纳米结构:材料对乙醇、乙二醇、乙醚和异丙醇有较好的选择性和灵敏度,最佳工作电压依次为3.5 V,3.0 V,5.0 V,3.0 V;元件处于1000 ppm的乙醇、乙二醇、乙醚和异丙醇气体中时,灵敏度分别为69.5,93.0,36.5,58.6。元件对乙二醇的恢复响应时间较长,对乙醇、乙醚和异丙醇的恢复响应时间还算理想。通过多种电化学测试方法得到了针球状SnO2纳米材料比电容和阻抗等电化学参数。5、六角锥形SnO2纳米棒阵列结构:在电化学工作站上,利用循环伏安法、恒流充放电测试和电化学阻抗测试等电化学测试方法获得了六角锥形SnO2纳米材料的比电容和阻抗等电化学参数。6、花状SnO2纳米结构:在电化学工作站上,利用循环伏安法、恒流充放电测试和电化学阻抗测试等电化学测试方法获得了花状SnO2纳米材料的比电容和阻抗等电化学参数。