本论文采用溶剂热法合成了一系列具有不同形貌的α-Fe₂O₃微纳米结构,包括一维纳米棒、二维纳米片和三维棒状自组装结构。通过调节反应条件,研究了α-Fe₂O₃微纳米材料的生长机制及其气敏性质。采用水热法、超声法、室温搅拌法等方式实现了α-Fe₂O₃表面负载异质相及其功能化过程,获得的α-Fe₂O₃基复合材料气敏性质显著提高,对不同体系的气敏增强机制进行了系统研究。本文的具体研究内容如下:1、α-Fe₂O₃/SnO₂/ZnO复合纳米棒的结构调控与气敏性质研究。以NaHCO₃为碱源,在丙三醇和乙醇体系中采取水热法制备了Fe₂（OH）₂CO₃前驱体,经过450?C煅烧制备了一维棒状α-Fe₂O₃微纳米结构;在0.1 M的HCl体系中,以SnCl₂·2H₂O为锡源,通过室温下搅拌结合煅烧法制备了α-Fe₂O₃/SnO₂复合纳米棒结构。实验结果表明,当SnCl₂·2H₂O的浓度分别为1.3,2.2,3.1 mmol时,分别得到了不同分布状态的α-Fe₂O₃/SnO₂复合纳米棒,当SnCl₂·2H₂O的浓度为2.2 mmol时,所得形貌为SnO₂和α-Fe₂O₃小颗粒均匀排布的α-Fe₂O₃/SnO₂复合纳米棒。由于均匀异质结的形成以及比表面积的影响,当SnCl₂·2H₂O的浓度为2.2 mmol时,样品的灵敏度以及选择性能最优,表明形貌以及组分分布在一定程度上影响材料的性能。通过调控2-甲基咪唑和Zn（NO₃）₂·6H₂O的浓度研究了ZIF-8的含量对于α-Fe₂O₃/SnO₂/ZnO复合纳米棒结构的形貌及组分的影响,其中2-甲基咪唑和Zn（NO₃）₂·6H₂O摩尔比为1:1.5时复合结构的气敏性能最好,这是由于多相异质结的形成增加了电子的传输速率,极大地提高了材料的气敏性能。2、形貌可控的α-Fe₂O₃/ZnO/Au复合片状结构通过三步法合成,该结构对乙醇表现出较好的气敏性质。六方片状的α-Fe₂O₃尺寸分布均匀,大约为150 nm,可以作为较好的模板在其表面沉积ZnO和Au纳米颗粒。氮气吸附测试结果表明,α-Fe₂O₃,α-Fe₂O₃/ZnO以及α-Fe₂O₃/ZnO/Au的比表面积分别为37.94,61.27和79.08 m²/g。这几种气敏元件均对乙醇表现出较好的气敏性质。当乙醇气体浓度为100 ppm时,α-Fe₂O₃/ZnO/Au纳米片的灵敏值可达170,是α-Fe₂O₃灵敏值的80.3倍,是α-Fe₂O₃/ZnO灵敏值的14.6倍。同时,α-Fe₂O₃/ZnO/Au复合纳米片的循环测试以及放置30天之后的测试结果均表现出较好的稳定性,并且响应恢复时间分别为2和5 s。值得注意的是,在280 ^oC的条件下,当乙醇浓度为10 ppm时,α-Fe₂O₃/ZnO/Au复合纳米片仍然具有较高的灵敏度,灵敏值为63。气敏增强机理是由于表面异质结构,大的比表面积以及Au纳米颗粒的选择性沉积的协同作用。研究了α-Fe₂O₃/ZnO/Au复合纳米片的表面电子传递过程,首次提出α-Fe₂O₃纳米片,ZnO和Au纳米颗粒三者之间电子的多向传递路径。本文中制备的气敏性质最优的α-Fe₂O₃/ZnO/Au复合纳米片在实际乙醇气体检测中有望成为具有前景的气敏材料。3、ZIF-8诱导α-Fe₂O₃/ZnFe₂O₄棒状自组装结构的合成与气敏性质研究。以FeCl₂·4H₂O为铁源,在水溶液中采取水热法制备了三维棒状自组装花状FeOOH微纳米结构,经过450?C煅烧制备了花状α-Fe₂O₃自组装结构。调节体系中溶液的浓度,得到了FeOOH从纳米棒逐渐过渡到自组装结构的一系列渐变形貌,通过对不同形貌的样品进行气敏性质测试,表明形貌的差异在一定程度上会影响材料对三乙胺（TEA）的响应;通过调控2-甲基咪唑和Zn（NO₃）₂·6H₂O的浓度研究了ZIF-8的含量对于α-Fe₂O₃/ZnFe₂O₄花状自组装结构的形貌及组分的影响,并且对不同形貌的α-Fe₂O₃/ZnFe₂O₄复合结构进行气敏性能测试,结果表明核壳结构异质结能显著改善材料的性能。