随着社会各部门监控易燃、易爆、有毒、有害气体的力度和需求度越来越大,各种气敏传感器的开发应用也引起研究学者们的广泛关注。纯的金属氧化物半导体纳米材料由于存在气体响应低、响应恢复慢、选择性差等不足之处,因此科研者们通过对纳米材料进行掺杂、表面修饰、复合改性、改变实验工艺等方法来提高传感器的气体敏感性能。本课题的研究目的是为了提高氧化物纳米材料的乙醇气敏性能,采用溶胶凝胶法制备了Au、Cl共修饰金属氧化物的气体传感器。本论文的主要内容总结如下:第一,通过在前驱体中加入HAuCl₄,制备了Au、Cl共修饰的LaFeO₃样品。XRD和TEM表明,HAuCl₄的加入抑制了LaFeO₃晶体的生长但对平均粒径影响不大;XPS表明,Cl以有机物和氯化物的形式存在,而Au以Au⁰的形式存在。表面同时存在的Au和Cl,不仅抑制了外来碳污染,还有利于镧碳酸盐的形成和氧的吸附,这些都有利于气体传感性能的提高。当工作温度为120°C时,加入1 wt%HAuCl₄的Au、Cl共修饰LaFeO₃传感器对100 ppm乙醇的气体响应最高（220.7）。基于FeO为终端、预吸附氧原子的LaFeO₃（001）面的第一性原理计算表明Au、Cl共吸附使乙醇向表面转移更多的电荷,因而气体响应明显提高。第二,采用同样方法制备不同比例Au、Cl共修饰ZnO纳米颗粒,发现在220°C时,HAuCl₄添加量为1wt%的样品乙醇气敏性能最佳（19.64）,并且此样品在保证Au、Cl添加量相同的情况下,相对Au修饰ZnO和Cl修饰ZnO纳米颗粒的乙醇气敏性能亦有明显提高。XRD和TEM表明,HAuCl₄的加入抑制了ZnO颗粒和晶粒的生长。XPS表明,Cl以氯化物的形式存在,而Au有88.05%以Au³⁺形式存在,剩余的Au以Au⁰的形式存在。根据之前Cl修饰提高了LaFeO₃乙醇气敏性能的研究,因此本工作中的Cl可能因取代晶格氧或吸附氧,从而使得乙醇分子向ZnO表面转移了更多的电荷。而对于Au的引入,从电子机制讲,随氧的吸解附引起了Au价态的变化,从而调制了Au纳米粒子周围耗尽层和肖特基势垒,进而调制了传导通道宽度;从化学机制讲,Au是一种比ZnO好很多的氧解离催化剂,故而其存在会催化激活氧分子的解离。因而Au、Cl协同作用能使改性材料比纯ZnO的乙醇气体响应明显提高。