气敏传感器在工业生产和日常生活中发挥越来越重要的作用,金属氧化物半导体气体传感器由于其结构简单、廉价、灵敏度高、响应恢复快等优点,成为目前气体传感器中应用最广、发展最快、研究最多的气敏传感之一。材料的气敏性能主要与材料本身固有的半导体性质、掺杂离子的情况、微观结构等有关。纳米材料的特性,如超小尺寸、大的表面积-体积比,与传统材料相比可以显着提高传感器的灵敏度。通过对纳米材料进行掺杂和形貌修饰,可以大大提高传感器的性能。本文以TiO₂作为主体敏感材料,通过掺杂贵金属Au,合成两种形貌Au-TiO₂纳米复合材料,并考察其气敏性能,结果表明具有特定形貌的Au-TiO₂复合纳米材料远优于纯TiO₂的气敏性能。具体的敏感材料合成、表征、性能测试等研究内容如下:（1）通过改变HAuCl₄溶液和TiF₄溶液的体积比,采用水热法合成不同Au/Ti比例的Au@TiO₂核壳纳米复合材料。通过对材料的组成、结构、形貌表征,表明当Au/Ti摩尔比为0.1875时形成了莲花状核壳结构,并探讨了该结构的形成机理。通过对合成的材料对CO进行气敏性能测试,结果表明:莲花状的18.75mol%Au@TiO₂气敏元件表现出最高的灵敏度、最短响应恢复时间、最低的操作温度。探讨了气敏机理,并对莲花状结构表现出更好气敏性能做出了可能的解释。（2）以Cu₂O为模板,采用水热法合成中空立方体Au-TiO₂纳米复合材料,TiO₂作为立方体结构的框架尺寸大约为1μm,Au颗粒分散在立方体的表面。探讨了该中空立方体结构的形成过程。将该材料制成气敏元件,气敏表现与莲花状Au@TiO₂有很大的不同,其对丙酮有很好的响应,表现出对VOCs气体很好的选择性。（3）两种形貌的Au-TiO₂敏感材料气敏表现不同,一方面是由于形貌不同,使材料表面的缺陷、暴露的晶面等特性不同,导致材料表面的气体吸附情况不同。另一方面是因为中空立方体Au-TiO₂中形成了P-N结,表现出区别与N型莲花状Au@TiO₂核壳结构不同的气敏性能。本论文主要通过掺杂贵金属和改变形貌对TiO₂基气敏传感器进行研究,证明贵金属掺杂有利于气敏性能的提高,形貌的不同也对气敏性能有积极的影响,为研究高气敏性能TiO₂基气敏传感器提供了新方向。