随着时代的进步,人们越来越多地被环境污染所困扰,其中包括大气污染,因此对气敏传感器的需求也应运而生,希望能够通过其监测控制大气中的有毒有害气体,如NO2, CO, H2S, VOCs等气体。到目前为止,从已发表的文献中可以看出,用来构建气敏传感器元件的半导体金属氧化物材料更多的是n型半导体,而p型半导体作为气敏材料被研究的文献所占的比重较小。本文旨在研究以Co3O4为基材的异质结构的制备和气敏性能。Co3O4作为一种典型的p型半导体,气敏机理与n型半导体不同,其载流子是空穴,因此在空气中,半导体表面形成的是空穴累积层(HAL),而非电子消耗层(EDL)。本文选择以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为牺牲模板在合适的纺丝条件(推进速度为0.0006 mm-s-1,板间距为20 cm,静电压为20 kV)下,利用简易的静电纺丝方法制备出SnO2@Co3O4 p-n异质结的纳米管,并也对其进行了一系列表征来研究所得产品的形貌和结构。此外不同SnO2含量的复合物对丙酮的气敏性能进行了测试,发现复合物的气敏性能明显优于纯Co3O4,主要体现在复合物灵敏度的提高、操作温度的下降和响应时间的缩短。我们把气敏性能的提高归结于p型半导体Co3O4和n型半导体SnO2界面形成的p-n异质结以及正向偏压p-n结的数量。本文采用简单的水热法合成了海胆状的、 中空的Co(CO3)0.5(OH)·0.11H2O,并经过400℃两小时的煅烧得到Co3O4,并且通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱分析(EDS)、热重(TG)等多种表征发现,所得的产品具有形貌规整、多孔性和大表面积的特性,可以被用作进一步改性的基底。为提高材料的气敏性能,贵金属Ag通过原位还原的方法负载在Co3O4的表面,通过对复合物的气敏测试发现,Ag的负载不仅能够提高材料对甲醛的灵敏度,还能降低最佳操作温度,而且Ag含量的不同对材料的气敏性能的影响也不相同。本文从金属-半导体界面肖基特势垒的形成和Ag的催化作用方面探究了复合物的气敏机理。