二氧化锡是一种重要的n型直接带隙宽禁带氧化物半导体,室温下直接带隙宽度为3.6 eV,激子束缚能高达130 meV。因其纳米材料具有独特的电学、光学和化学性质,在太阳能电池、激光二极管、紫外激光器、表面声波器、压电传感器和气敏传感器等方面有重要运用价值。但是,系统的研究其形貌对不同气体的气敏响应仍然缺乏研究。因此,我们可以进一步通过生长参数的优化,如掺杂、表面修饰、与半导体或者金属复合等方式对SnO₂纳米材料进行形貌改性。本实验主要以静电纺丝法制备零维纳米粒子、一维纳米管及使用水热法制备多孔分层的三维纳米花为思路基础,控制制备了小尺寸（直径小于10 nm）的球形SnO₂纳米颗粒、Y掺杂的SnO₂纳米管、TiO2-SnO₂复合纳米管和三维多孔的SnO₂纳米花等功能性纳米材料,并分别对其气敏特性进行了研究。主要述及以下几方面的研究工作:1.利用静电纺丝技术和退火炉相结合成功的制备了珊瑚状多孔的Y掺杂球形SnO₂零维纳米颗粒。并对所有样品进行了形貌和结构的表征,结果发现5 wt%Y掺杂SnO₂纳米结构有较小的粒径尺寸和较大的比表面积。此外,通过气体敏感测试发现,5 wt%Y掺杂SnO₂纳米结构基传感器在300°C下对冰乙酸具有较高的响应值、短的响应恢复时间及好的选择性。并且,通过对结构和形貌的分析,本实验研究了其气敏机理,结果发现,Y掺杂的SnO₂纳米结构基传感器响应的提高主要归结于掺杂导致的颗粒尺寸减小引起的小尺寸效应和多孔的表面结构的形成。因此,这种珊瑚状多孔的Y掺杂SnO₂纳米结构可以作为一种潜在的冰乙酸传感器材料。2.通过静电纺丝法和管式退火炉相结合制备了纯的和Y掺杂的SnO₂一维纳米管结构,并对所得样品进行了形貌和结构的表征,测试了所有样品对丙酮气体的气敏响应情况。结果发现,Y掺杂的SnO₂纳米管相较于纯的SnO₂纳米管有更大的比表面积。并且组成SnO₂纳米管的晶粒尺寸对纯的和Y掺杂的分别为21.8 nm和20 nm,同时经过XPS测试发现,Y3+替代Sn4+成功的掺进了SnO₂纳米结构中。此外,由于制备的SnO₂纳米管具有优异的多孔结构,通过气体敏感测试发现,相较于纯的,Y掺杂的SnO₂基传感器对丙酮具有更高的响应值、短的响应恢复时间、较好的选择性和长时间的稳定性。根据结构和形貌分析,本实验对SnO₂纳米管结构的形成机制以及其气敏机理进行了探讨。最终,我们发现稀土元素Y的引入对SnO₂纳米管丙酮气敏性能的检测有显著的改善。3.我们在前一章的研究基础上用静电纺丝的方法制备了复合TiO2-SnO₂异质结构的纳米管,对所有样品进行了形貌和结构的表征,发现构成复合纳米管的纳米颗粒直径在12 nm左右,其比表面积远大于上一章制备的Y修饰的SnO₂纳米管。并进一步测试了所有样品对丙酮气体的气敏响应情况。结果显示,用静电纺丝法制备的复合TiO2-SnO₂异质结构的纳米管相较与Y修饰的SnO₂纳米管的直径增大了,且表面更加粗糙。气敏测试结果显示,复合TiO2-SnO₂异质结构的纳米管气敏性能相较与Y修饰的SnO₂纳米管有显著的改善。其主要原因就是我们构建了异质结构导致吸附氧和载流电子之间的表面反应增强所引起的。我们知道改善气敏材料的气敏性能主要通过下面两个方面:（1）通过减小晶粒尺寸增加传感器材料的表面活性区域,构建多孔材料（空心、介孔材料等）来增加互动表面提供更多的活性位点。（2）通过稀土元素以及贵金属等的修饰来改变半导体的本征电学特性,来增加材料的表面载流子浓度以及对材料形貌的优化。本实验通过这两方面的改善,制备出了复合TiO2-SnO₂异质结构的纳米管,相较于前一章对丙酮的气敏性能有了大的提升。4.利用水热法制备了三维多孔的SnO₂纳米花,通过XRD、SEM、TEM等表征技术对SnO₂纳米花的微观结构进行表征,结果发现SnO₂纳米花有良好的结晶度,花瓣的厚度在20 nm左右,并且由很多的孔洞构成的纳米片组成。对形成的多孔的纳米花涂覆在带电极的陶瓷管上制成纳米花基传感器,通过气敏测试发现SnO₂纳米花有良好的丙酮气敏性,与之前的结果相比较,敏感性能得到了进一步的提高。