电子鼻是一种人工嗅觉系统，其最核心的部分是气敏传感器阵列。气敏传感器阵列通过组合不同性能特性的传感器，可以提高对气体的选择性和识别能力。但如何组合，即阵列优化问题，一直是这一领域的研究难点，特别是从材料层面进行组合并阵列器件化的过程。由于气敏材料制备与性能调控方法众多，导致：1、材料多种类制备耗时；2、材料性能快速评价较困难；3、材料组合数量庞大，阵列优化效率低下。面对上述问题，本文中采用了一种气敏材料并行制备工艺，设计制造了一台气敏材料高通量测试平台，同时提出了一种基于材料聚类的高效阵列优化方法，并尝试寻找一个对自然界气味有较好选择性的通用阵列，最后实现了阵列器件的制造与封装。设计和制造了一台气敏材料高通量测试平台，该平台具有36个测试通道，测试效率高；无需将气敏材料制成器件，直接制成材料芯片，可提高器件制作效率；具有大的电阻测量范围，可测试500Ω-100MΩ，且测试误差小于5%；测试平台控温准确，温度控制精确在±1°C内；测试软件操作简单。以室内主要空气污染物为检测对象，并行制备了金属盐离子表面改性的A和B材料芯片。基于气敏材料高通量测试平台，筛选出了8种对室内主要污染物响应较好的材料，制成了一个可以检测8种室内污染气体的阵列器件。该器件具有小体积（23×17×10mm³）、低功耗（90mw/元件）等优点，可用于实时室内空气质量的监测。为寻找一个对自然界气味有较好选择性的通用阵列，并行制备了SnO₂和WO₃的36材料点材料芯片，基于气敏材料高通量测试平台，检测了23种自然界原始气味。阵列优化中提出了一种基于材料聚类的有约束搜索方法，研究表明该方法具有提高搜索效率的作用。基于该方法搜索得到了一个8元件组合，对23种原始气味的（留一法下）正确识别率高达98.4%。