当今环境污染问题越来越严重,其中产生的一些气体严重的威胁着人们的健康,甲醛和丙酮就是两种具有代表性的气体。用于检测气体的传感器得到了人们广泛的重视,本课题就是基于这样的背景下开展的。本文具体包含了两个方面的内容:过渡金属氧化物ZnO的气敏性模拟（第一性原理计算）、过渡金属氧化物NiFe₂O₄对微量丙酮的气敏性研究。前者,我们利用以密度泛函理论为基础的CASTEP软件对甲醛在过渡金属氧化物氧化锌表面上的吸附进行了计算,并充分考虑了氧气和湿度的条件。由计算结果可知:真空条件下HCHO在ZnO（001）表面上的最佳吸附位点为ZnO（001）的空位。布居分析得知,甲醛分子作为供体存在;氧气存在的条件下,甲醛在ZnO（001）表面上的吸附能相对于无氧气时的吸附能较小,净电荷转移量增多。甲醛和氧气之间存在竞争,电荷转移的方向为从甲醛分子到氧化锌表面,正是由于电荷转移,才导致了实验过程中传感器材料电阻的变化;最后我们考虑了湿度（水）的影响,通过分析吸附能、电荷转移等性质,我们发现与真空条件下相比,其吸附能减小,而电荷转移的量变化最明显,电荷转移的方向发生了变化,由此我们得出湿度对甲醛的吸附是有影响的。后者,我们采用金属-有机骨架（MOFs）的路线来制备Ni Fe₂O₄。这个过程包含两个方面:前驱体Ni₃[Fe（CN）₆]₂·xH₂O（NFCN）的合成、随后的孔状NiFe₂O₄晶体立方体材料在空气中的烧结。制备的样品进行表征,确保能够用于后续的丙酮的气敏性研究。经过XRD、SEM、TEM以及BET的表征,得知NiFe₂O₄为多孔的颗粒大小为80-100 nm的纳米立方体材料,具有高的比表面积。通过紫外可见DRS技术对NiFe₂O₄的光学性质检测得知,NiFe₂O₄的光能带隙为2.26 eV。由光致发光（PL）光谱分析可知,NiFe₂O₄具有光致发光的特性;由XPS分析结果可知,晶格中的氧元素有三种存在形式:晶格氧、吸附氧和碳酸盐中的氧,其中吸附氧的含量高达47.14%。丙酮吸附时,吸附氧与丙酮分子发生反应,产生的电子返回材料表面,导致电阻的变化,从而产生气敏响应。基于P型半导体的NiFe₂O₄纳米材料传感器可以在相对较低的温度（160℃）下有效的检测微量的丙酮气体,且具有快速的响应能力、灵敏度好、检测限低、优异的循环稳定性以及长期的稳定性等优点,从而确保实时糖尿病诊断的长期稳定性。我们的研究结果对于现实中的气敏性实验及其具体应用具有指导意义。