随着人们生活水平的提高,气体检测在环境、医疗以及生活安全等领域发挥着越来越重要的作用。气体传感器的研究也因此成为当今主要的研究热点之一。氧化物半导体传感器以其灵敏度高、价格低廉、易量产等优点,被广泛应用于检测有毒有害以及易燃易爆气体中。传感器的性能主要由敏感材料的特性决定,其识别功能、转换功能以及敏感体利用率是影响材料特性的三大要素,与敏感材料的微观结构以及形貌密切相关。因此研究制备具有一定微观结构以及高表面活性的敏感材料对器件性能的提升有着重大意义。SnO₂作为典型的n型半导体,其禁带宽度较宽,且具有良好的电学、化学性质,在催化剂、生物工程和气体传感器等方面发挥着重大作用。通过静电纺丝技术制备的一维纳米纤维具有高比表面积,通透性好以及载流子迁移率高等优点,有关SnO₂纳米线的气体传感器的研究已经取得较大进展,然而为了满足实际需求,器件性能仍需要进一步改善,尤其是敏感元件的灵敏度需要进一步的提升。最近的研究表明,灵敏度的提升往往伴随着表面氧缺陷的增多。传统的采用高速离子轰击的方法可以有效地产生氧缺陷,但该方法只能处理敏感体的表面而很难深入到敏感体内部,改性效果不佳;另外,将具有异质结构的氧化物半导体应用于气敏特性的研究也有很多报道。然而,常规的包覆手段使仅有一种氧化物裸露于待测气体中,不能充分发挥二者的协同作用。针对上述问题,本文采用碳化处理并高温煅烧的方法增加材料表面的氧缺陷,制备了未掺杂与掺杂的二氧化锡纳米线;采用先碳化再担载,最后煅烧的方法实现SnO₂/Fe₂O₃双层中空复合纳米纤维的制备,并应用于气敏特性测量。主要内容如下:通过对静电纺丝制备的前驱物进行碳化处理,并在空气中采用不同的升温速率进行烧结,最终制备出了中空多孔的SnO₂纳米线。对材料进行气敏测试,数据表明碳化手段有效地提高了器件的灵敏度,且在较低升温速率下（2°C/min）会获得更优的形貌结构以及更高的气敏性能。其在最佳工作温度下对100 ppm乙醇的响应有20.4,明显高于未经碳化处理的材料（7.6）,而对于高温速率的样品（5°C/min）,其在最佳工作温度下对100 ppm乙醇的响应为14.5,尽管灵敏度有所提升但明显低于低温速率烧结的产物。在此基础上,我们在低温速率条件下制备了经过碳化处理的Pd掺杂的SnO₂纳米线。与未碳化的Pd掺杂的SnO₂纳米线相比,其在最佳工作温度下对100 ppm甲苯的响应由从10提升至24.6,并具有较低的检测下限（1.6,500 ppb甲苯）和较快的响应时间（³ s）。经过对比发现,对于SnO₂纳米纤维,碳化处理能够明显的提高传感器件的响应,并且对最佳工作温度以及选择特性没有太大改变。进一步分析材料的形貌结构、表面吸附氧的状态以及比表面积等实验数据,得出以下结论:碳化措施对气敏性能的改善主要归功于比表面积的增大以及表面缺陷氧的增多。同时通过对材料进行差热分析,我们进一步探讨了材料微观结构的形成机理。以静电纺丝制备的SnO₂纳米线以及经过碳化处理的前驱物为模板,通过水热法在其表面生长Fe₂O₃纳米棒,并最终制备了SnO₂/Fe₂O₃复合纳米线。测试与表征结果表明经过碳化处理的复合纳米线具有中空结构。样品的气敏数据表明碳化手段同样没有对复合纳米线的最佳工作温度产生影响,器件在最佳工作温度下对100 ppm乙醇的响应由21提升到44,且检测下限较低,对20 ppb乙醇的响应约为1.6。气敏性能提升主要因为比表面积的提高以及异质结的形成。