随着人类社会的迅速发展,有害气体带来的环境问题日益严峻。利用高性能气敏传感器对有害气体进行快速高效的监测是解决该类环境污染的前提。在众多的半导体金属氧化物中,由于ZnO制备工艺成熟简单,具有高的电子迁移率和良好的物理化学性能而受到了广泛关注。然而,目前商业化的ZnO气敏传感器存在着工作温度高、灵敏度低、选择性较差等方面的不足,通过改善形貌、掺杂改性、形成P-N结等是提高ZnO气敏材料灵敏度和选择性的有效途径。为此,本文利用水热法在氧化铝陶瓷管衬底上直接生长ZnO纳米棒阵列（以下简称ZnO NRs）,再通过Co离子掺杂对ZnO NRs进行改性,借助X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段表征样品的组成和形貌,通过变化工作温度、气体的种类和浓度来评价样品材料对不同气体的响应,探究ZnO NRs气敏性能变化规律,并对掺杂前后的ZnO NRs的气敏机理进行了分析探讨。以硝酸锌、六次甲基四胺、聚乙烯亚胺、氨水为原料,采用水热法在氧化铝陶瓷管衬底上生长ZnO NRs,研究不同浸渍次数的籽晶溶液对ZnO NRs形貌的影响。结果表明:当浸渍次数为10次时,ZnO NRs密度分布均匀,且纳米棒间隙适中。在工作温度为200℃时,ZnO NRs对100 ppm的H2S气体响应值达到最大为19.547,在100 ppm的9种气体（乙醇、甲醛、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、丙酮、H2S、NH3、CO）中,ZnO NRs样品对H2S气体显示出优良的选择性和稳定性。在ZnO NRs的基础上,在生长液中引入硝酸钴,通过一步水热法制备Co掺杂的ZnO NRs。结果表明:当硝酸钴浓度为0.004 M时,纳米棒形貌分布均匀且间隙适中。在100 ppm H2S、200℃条件下,0.004 M响应值达到了 32.982,Co掺杂没有改变ZnO NRs的工作温度和对H2S的选择性,响应值提升了 68.73%,并且显示出优良的稳定性。