近年来,随着空气质量的下降,食品、药品质量的恶化,人们追求美好生活质量意愿的提高,监控生活和生产中的各种危险气体已刻不容缓,其检测范围已应用到工业、食品安全、公共安全、室内污染以及医学诊断。众多气体传感器中,金属氧化物半导体气体传感器可以监测有毒气体,并且因其体积小和成本低而得到了很好的发展。ZnO是一种n型半导体,因其化学稳定性较高,并且电子迁移率也较高,在金属氧化物半导体气体传感器领域展现出潜在的应用前景。但基于纯ZnO的传感器具有选择性差和灵敏度低的缺点,限制了其实际应用。本文通过构建p-n型异质结对纯ZnO材料进行改性,设计合成出高选择高灵敏度的ZnO基气体传感器,阐明了其气敏增强机制。主要研究内容如下:（1）采用水热法和共沉淀法分别制备了ZnO纳米棒和ZnO纳米花传感器。通过X射线衍射证明得到了高纯度的纳米ZnO。利用扫描电镜观察到ZnO纳米棒长度为4-15μm,而ZnO纳米花由长约2μm的纳米棒组成,直径约为4-5μm。气感测试结果表明,ZnO纳米花气体传感器在292 oC对100 ppm丙酮的响应值为10.3,高于ZnO纳米棒的响应值（5.24）。（2）利用浸渍法构建p-Co3O4/n-ZnO纳米花异质结,通过不同表征手段研究了不同Co3O4含量异质结的结构特征。根据气感性能测试表明,Co3O4的最佳修饰量为0.9 wt.%。在最佳修饰量下,该传感器与ZnO纳米花传感器相比对丙酮显示出更高的响应值（89）和选择性,同时也表现出更好的线性以及快速的响应恢复速度（10 s/23 s）。异质结增敏机制归因于p-n异质结效应以及Co3O4的催化效应。（3）为了进一步验证异质结的增敏机制,利用浸渍法及退火处理成功地合成了修饰有p-NiO纳米岛的n-ZnO纳米花。通过调节NiO负载量改变催化活性来控制基于NiO/ZnO复合材料的传感器的气感性能。与纯ZnO传感器相比,NiO/ZnO传感器对二甲苯显示出独特的选择性及快速的响应时间（1 s）。该传感器对100 ppm二甲苯响应值是53,是ZnO纳米花传感器的3.3倍。验证了上述增敏机制,即异质结效应以及NiO的催化作用是材料性能提升的主要原因。