随着工业化进程的不断推进,汽车尾气、工业废气等有毒气体的排放也与日俱增。有毒有害气体的排放对环境和人们的生产生活造成了极大的影响,并威胁到人们的健康。发展开发性能优越的气体传感器,快速、安全、便捷的检测有害气体已刻不容缓。氧化锌（ZnO）作为一种典型的n型金属氧化物半导体,由于其在气敏领域的巨大潜力而得到广泛的研究。ZnO基气体传感器在苯、丙酮、乙醇等有机挥发性气体的检测中发挥了重要作用。然而,简单的块状ZnO传感材料仍存在工作温度高、灵敏度低、响应-恢复时间长、选择性差等缺点,极大地限制了ZnO基气体传感器的实际应用。通过调节ZnO的形貌和结构、杂原子掺杂、贵金属负载等方法是提高ZnO基气体传感器气敏性能有效的策略。本论文采用热溶剂法合成了不同形貌的ZnO纳米材料,在此基础上进行进一步的功能化以优化其传感性能。主要研究内容由以下三部分组成:（1）采用水热法成功制备了ZnO/Co3O4多孔纳米片,通过p-n异质结的构建以优化其传感性能。将该合成材料应用于气体传感器的制备,研究其气敏性能。气敏测试结果表明,当三乙胺浓度为50ppm时,ZnO/Co3O4传感器的响应值（S=Ra/Rg）为67.8,远高于单纯ZnO。即使在高相对湿度（77%）下,ZnO/Co3O4传感器也对三乙胺表现出良好的传感性能。对制备的样品进行了BET、TEM、XRD等表征,并对其传感机理进行了研究。本工作提供了一种通过设计ZnO/Co3O4p-n异质结来实现三乙胺快速检测的策略。（2）采用简单可控的热溶剂法成功合成了一系列Ce掺杂ZnO多孔纳米片,并对其传感性能进行了研究。1at%Ce掺杂ZnO（CZO-1）敏感材料在室温下对100ppm的苯胺有较高的响应（S=15.1）,并且与单纯ZnO相比,对苯胺有更好的选择性。丰富的氧空位（OV）、较高的比表面积以及CeO2与ZnO之间的界面作用极大促进了ZnO对目标气体的吸脱附和传感过程中的电阻变化。二维（2D）多孔结构具有优异的电子传输能力和丰富的气体扩散通道,在传感性能中也发挥了重要作用。DFT研究结果表明,Ce掺杂和OV的引入可以增强ZnO与苯胺之间的相互作用,是传感性能提高的主要因素。因此,CZO复合材料在苯胺室温检测方面具有较好的应用前景。（3）丙酮浓度是空气质量评价和相关疾病前期检测中的一项重要的指标。因此,研制高灵敏度丙酮气体传感器对空气质量检测和医疗诊断具有重要意义。通过简单的水热法制备ZIF-8衍生的ZnO/CeO2异质结材料。以ZIF-8为牺牲模板在CeO2材料表面复合ZnO纳米材料,有利于扩大比表面积,形成非均相界面,并产生大量的氧空位。其中,ZnO@CeO2-1min复合材料对丙酮具有最优的气敏性能。ZnO@CeO2异质结增强了电荷调制作用,氧空位增加了材料中的载流子浓度,提供了更多的活性位点。ZnO@CeO2异质结与氧空位的协同作用对气敏性能的优化起到了主导作用。ZnO@CeO2敏感材料的优异传感性能为ppb级丙酮气敏材料的设计提供了见解和策略。