气敏技术在新时代的社会中面对日益恶化的环境问题、医疗保健、工业生产安全等发挥着至关重要的作用。检测挥发性有机化合物（VOCs）变得尤为重要。各种气体传感器发展迅速,其中电阻型气敏传感器因为其生产成本低、运行平稳、可小型化而广受欢迎。丙酮是一种对人有害的挥发有机物。更危险的是,当丙酮蒸汽与空气混合时,如果温度高或在有明火的条件下,就可能发生爆炸,存在巨大的安全隐患,对人身、财产安全造成潜在威胁。因此,本文从环境和安全的角度出发,设计了八面体Zn2SnO4气敏传感器用来检测丙酮气体,更重要的是,利用拉曼光谱对气敏传感器的工作机制进行了详细研究,这对于解决环境问题和设计气敏传感器有重大意义。另外,由于电阻型气敏传感器的使用非常依赖于所选传感材料的电阻,材料的电阻大小以及吸附气体后电阻的变化对电阻型气敏传感器的性能影响较大,因此研究传感材料吸附气体后电导率的变化意义重大。而理论模拟研究材料吸附气体后电导率的变化至关重要。因此,本文通过分子吸附行为的理论模拟与不同气氛下的电化学阻抗测试,研究了Zn2SnO4（111）晶面的吸附气体行为以及吸附气体后电导率的变化,理论计算与实验结合,共同证实了特征吸附种对晶面电学性质的影响。主要的工作如下:第一,本文用水热法合成了八面体Zn2SnO4,用XRD、SEM进行表征,发现其XRD图谱的衍射峰与标准卡非常吻合,表面光滑,结晶度良好。用制备出的八面体Zn2SnO4制成了电阻型气敏传感器。结果表明,八面体Zn2SnO4气敏传感器对丙酮气体具有灵敏度高、响应范围宽、选择性好、响应/恢复时间短等特点。更重要的是,本文结合原位拉曼光谱技术,研究了气敏传感器在工作/不工作的条件下,气敏材料拉曼光谱的变化,并对八面体Zn2SnO4材料的气敏机理进行了研究。实验结果表明,在八面体Zn2SnO4气敏传感器工作/不工作条件下,八面体Zn2SnO4的拉曼散射信号的强度、半峰宽和散射频率均有规律的变化。拉曼光谱数据表明,Zn2SnO4通过消耗特征吸附的氧分子完成了对丙酮气体的气敏测试。氧气重新吸附在Zn2SnO4的过程中,其拉曼光谱也会逐步恢复。原位拉曼光谱可用于气敏材料的气敏机理研究,是一种有效的实验方法。第二,采用DFT模拟了空气（O2、N2和H2O分子）在晶面上的吸附行为。理论模拟结果表明:氮气是物理吸附于Zn2SnO4（111）晶体表面。晶面上存在两个吸附活性位点,分别位于Zn原子和Sn原子附近,对应的吸附分子为氧分子和水分子,吸附形式为化学吸附。晶面电学性质随着吸附和脱附的变化而变化。这一结论得到了电化学阻抗测试的进一步证实。这部分实验结果也与第一部分的拉曼光谱的实验现象相呼应。实验结果还表明,Zn2SnO4（111）晶面模式通过化学键吸附O2分子,H2OZn2SnO4（111）晶面模式通过氢键吸附O2分子,这与计算结果相一致。通过实验与理论相结合,对吸附气体后电学性能的变化进行了研究,可以更好地为材料的表面性能调控铺平道路,有利于更好地探索气敏机理,实现气敏材料的可控发展。