目前,环境问题日益突出,对环境中有毒有害气体的探测与监控越来越受到人们的重视。H₂S,作为环境质量的一种标志性监控对象,广泛存在于人们的生活和生产活动中。它是一种在较低浓度下便具有神经毒性、令人窒息的有毒有害气体。因此,开发和设计有效地检测环境中微量的H₂S气体的器件与设备具有重要的科学与实践意义。氧化物半导体气敏器件由于其制备简便、小型化、便携化等特点受到广泛关注。然而,氧化物材料易于与酸性H₂S气体发生反应而失敏的问题严重影响了氧化物半导体气敏器件在H₂S气体检测中的应用。为了克服这一应用缺陷,本文提出一种在氧化物纳米材料表面修饰一层超薄惰性保护薄膜的设计思路。该层薄膜通过阻止H₂S气体分子通过而允许电子穿过的特点使得氧化物纳米材料实现对H₂S气体的有效检测。以ZnO纳米棒材料作为研究对象,利用溶液水解法在其表面制备了SiO₂保护薄膜。研究了薄膜厚度对样品H₂S气敏性能的影响。结果表明,表面SiO₂保护薄膜的厚度在1³ nm范围时,ZnO@SiO₂复合结构在室温条件下可以对H₂S气体实现可重复性检测。当SiO₂膜厚为1.1 nm时,样品对1ppm H₂S的灵敏度可达11.2,且对100 ppb的H₂S的灵敏度也可达2.63。所制备气敏元件在25℃³00℃工作温度范围仍能保证良好的结构稳定性和气敏性能。利用XRD、SEM、TEM、EDS等检测手段对样品进行了深入的表征分析,探究了ZnO@SiO₂复合结构对H₂S气敏响应的机理。将ZnO表面保护膜材料推广到有机物体系,合成ZnO@PVP复合结构。研究了PVP溶液的浓度和反应时间对ZnO纳米棒基气敏元件对H₂S气敏性能的影响。结果表明,经1 mmol/L PVP溶液浸泡3 h所得样品对H₂S的气敏探测表现出良好的重复和稳定性,对1 ppm H₂S的灵敏度稳定可以达到5.5。以上结果实现了本研究工作所提出的设计思路,所得器件在对低浓度的H₂S气体的检测方面表现出了巨大的应用前景。