本论文首先对纳米气敏材料和半导体气体传感器进行了详细的综述,随后探究了掺杂 ZnO一维纳米材料、HoCrO3纳米材料和石墨烯-SnO复合材料的制备方法及气敏性能。主要内容包括:溶剂热法(无水乙醇)制备 ZnO掺杂一维纳米材料;共沉淀法和溶胶凝胶法(Sol-gel)制备 HoCrO3纳米材料;尿素分解水热法制备石墨烯-SnO复合材料。检测以上三种材料制作的气体传感器对甲醛、氨气、三甲胺、乙酸等气体的气敏性能,具体内容如下:　　首先采用溶剂热法制备 La3+、Cu2+掺杂 ZnO一维材料,将材料制作成旁热式气敏传感器,详细研究了各掺杂离子的掺杂比例、溶剂热温度及时间长度对 ZnO气敏性能的影响;考察了ZnO纳米棒、La3+掺杂 ZnO纳米棒和Cu2+掺杂 ZnO纳米棒元件的气敏性能。结果表明:通过溶剂热法制备的掺杂 ZnO粉体材料为纳米棒状结构,棒长度和直径随掺杂离子比例不同发生变化。6％ mol La3+掺杂 ZnO(120℃,10 h)样品对应气敏元件对丙酮表现出很高的灵敏度,当工作温度为425℃时,元件对(1×10–1)%(体积分数)和(1×10–6)%的丙酮灵敏度分别为1718和2.4;对(1×10–6)%丙酮的响应时间和恢复时间分别为16 s和3 s;3% mol Cu2+掺杂 ZnO(120℃,10 h)样品对应元件对低浓度的乙醇有较高的灵敏度,在395℃的工作温度下对(1×10–1)%乙醇的灵敏度为380,响应恢复时间分别为5 s和40 s;对(1×10–4)%乙醇灵敏度可达4.2。　　同时将葡萄糖氧化酶(GOx)、Ni2+掺杂 ZnO纳米棒和Pt电极一起组装成GOx/NiO-ZnO/Pt生物传感器,在一定浓度的葡萄糖溶液中研究了此类生物传感器的电化学响应特性。考察了Ni2+掺杂 Zn2+摩尔比例、pH值、温度、扫速和电位等参数对生物传感器性能的影响。结果表明:在优化条件下,自组装葡萄糖生物传感器所测电化学氧化峰电流与葡萄糖溶液的浓度呈现良好的线性关系,线性范围为0.5~8.0 mM,对葡萄糖溶液的灵敏度高达61.78μA/ mM cm2,响应时间<5 s。　　通过共沉淀法制备 HoCrO3前驱体,将前驱体在不同条件下进行热处理得到HoCrO3纳米粉体,采用X射线衍射仪和扫描电镜对 HoCrO3纳米粉体的晶体结构和微观形貌进行了表征。对用HoCrO3制作的元件进行气敏性能测试,研究不同热处理条件对 HoCrO3气敏性能影响。HoCrO3(800℃,2 h)样品元件对三甲胺气体具有较高的灵敏度、良好的选择性和稳定性,元件检测限较低,对(1×10–5)%的三甲胺灵敏度为3。同时采用溶胶凝胶法(Sol-gel)制备 HoCrO3前驱体,将前驱体在不同条件下进行热处理得到 HoCrO3纳米粉体,考察了溶胶凝胶法制备的HoCrO3气体传感器对氨气、三甲胺、甲醛等十八种气体的气敏性能。结果表明:Sol-Gel-HoCrO3(800℃,2 h)样品元件较共沉淀 HoCrO3(800℃,2 h)样品元件对三甲胺气体具有更高的灵敏度和更低的检测限。在150℃的工作温度下对(1×10–1)%和(1×10–6)%的三甲胺灵敏度分别为1012.3和2.2。由此可见 HoCrO3对检测三甲胺而言是一种很有应用前景的半导体气敏材料。　　通过尿素分解水热法制备石墨烯-SnO复合材料,研究石墨烯掺杂比例及水热处理温度对石墨烯- SnO气体传感器气敏性能的影响,以及石墨烯-SnO气体传感器对甲醛、氨气、三甲胺等九种气体的气敏性能。结果表明:1 wt%石墨烯-SnO(100℃,10 h)样品对甲醛具有良好的气敏性能,检测限低至(1×10–7)%。当工作温度为133℃时,元件对(1×10–1)%和(1×10–7)%甲醛的灵敏度分别为74和3.9,对各浓度的甲醛响应脱附均很迅速。