随着环境中有害气体排放量的增多及人们环保意识的增强,新型高性能低功耗气敏传感器越来越受到大家的关注。本文主要就不同纳米结构的WO₃晶体对不同种类气体的气敏机理进行了密度泛函研究;并从实验角度证明了理论计算的合理性。首先,在WO₃晶体模型基础上构建了（001）, （100）, （101）, （010）, （020）等低晶面指数的表面。通过计算比较各个表面的能量,得出（002）表面有最低的表面能;而（101）和（020）表面有同样最大的表面能。选择能量最低最易结晶的（002）表面研究其对NH3吸附机理。具有最低吸附能的O1c位置吸附被作为最稳定和最佳的吸附体系。NH3吸附后费米能级整体向右（能量增大的方向）移动了大约1.08eV。同时,整个NH3分子失去了0.35电子。即WO₃的（002）表面获得0.35个电子。以上两个因素导致WO₃表面电阻降低。其次,实验采用热熔法制备了WO₃纳米片,表征结果显示纳米片主要沿着[010]和[100]方向生长,而以±（001）晶面封闭为片状结构。因此,纳米片暴露最大的（002）表面被作为气体吸附的表面。因此,论文中研究了（002）表面对NO2气体的吸附机理并得出结论:O1c位置的吸附体系具有最低的吸附能,体系结构最稳定。NO2在此位置的吸附改变了表面各原子的分波态密度,并且在靠近价带的位置产生了额外的受主能级。同时,吸附后整个NO2分子获得了0.58个电子,即WO₃的（002）表面失去了0.58个电子。受主能级的产生和电子的流失导致了吸附后表面电阻增加。这个计算分析和我们的气敏测试实验结果是一致的。