NiGa2O4是一种尖晶石型结构复合金属氧化物半导体材料,禁带宽度比较宽,由于其一些独特的物理和化学性质已被用于光致发光、光催化和气敏等实际领域。本论文采用微波辅助水热法成功合成了 NiGa2O4纳米粉体,研究反应温度、反应时间和沉淀pH对NiGa2O4相组成和气敏性的影响以及稀土掺杂对NiGa2O4的气敏性能影响。本文使用了微波水热法制备了 NiGa2O4和稀土(Ce3+、La3+、Sm3+)掺杂NiGa2O4纳米粉体;使用了 X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)等对制备的样品进行表征;随后,把制备的材料制作成气敏元件,进行气敏性能测试。(1)发现微波反应温度控制在180℃下反应2 h能够生成晶型较好的NiGa2O4纳米粉体,pH控制在10时,室温下对三甲胺的灵敏度最佳。(2)掺杂后的材料尺寸略小于纯样,说明稀土(Ce3+、La3+、Sm3+)能抑制NiGa2O4纳米晶核的生长;NiGa2O4的XRD和掺杂材料衍射峰类似,说明掺杂并没有改变NiGa2O4的晶体结构。(3)Ce3+掺杂提升NiGa2O4纳米材料对乙醇蒸气的灵敏度,当Ce掺杂量为4mol%时,对乙醇蒸气响应最佳且响应时间短。(4)La3+掺杂增强了 NiGa2O4纳米材料对乙酸蒸气的响应,掺杂后的材料选着性发生改变,当La3+掺杂量为2mol%时,在室温下对乙酸蒸气的灵敏度达到最高,而且选择性也较好。(5)Sm3+掺杂改变了 NiGa2O4纳米材料的选择性,在室温下对甲醇蒸气表现较好的气敏性能。随着Sm3+掺杂含量的提升,对甲醇蒸气的灵敏度也逐渐提升,当Sm3+掺杂量为0.5mol%时,对甲醇蒸气的灵敏度最高。