随着现代社会科技的不断发展,伴随科技进步带来的副产物对自然环境的污染和对社会环境的威胁也越来越严重,人们对于其中的各种有毒有害气体也更为担心。在这种情况,检测有毒有害气体的气敏传感器也越来越成为广大人民关注的焦点。气敏传感器种类繁多,其中的金属氧化物半导体气敏传感器因其制作工艺简单,制备气敏材料的原料容易取得,多年以来一直是气敏传感器领域的主要研究对象之一。气敏材料是金属氧化物半导体传感器的重要组成部分,在众多的金属氧化物气敏材料中,In₂O₃由于其高电导率和宽禁带的优点受到了更多的关注。但纯的和常规粒子形貌的In₂O₃材料的气敏性能较低,因此,为了提高其气敏性能,In₂O₃半导体材料的多孔化、低维化及掺杂其它元素等发展方向是未来的研究重点。然而,把以上几点综合起来的研究相对较少。本文以In₂O₃半导体材料作为研究对象,并以静电纺丝技术为平台制备出不同形貌和结构的一维In₂O₃纳米材料,并对其进行了金属氧化物CdO和La₂O₃的掺杂。测试结果表明,基于制备出的新型一维In₂O₃复合纳米材料所构建的气敏传感器具有优异的气敏性能。同时对其提高的气敏感机理进行了研究。本文具体研究内容包括以下三部分:一、利用静电纺丝法并调整煅烧条件,成功合成出了珍珠项链状In₂O₃纳米管。对材料进行了X射线扫描仪（XRD）和X射线能谱（EDS）分析,证实其为纯的In₂O₃材料。从电子扫描显微镜（SEM）图像可以清晰地看到该In₂O₃材料呈现出独特的珍珠项链状纳米管结构。构建了基于该材料及纯In₂O₃纳米线和纯In₂O₃纳米管的传感器,进行了气敏性测试及对比。在最佳工作温度220℃下,前者对100 ppm甲醛气体的灵敏度为38.3,对比后两者对同浓度甲醛的灵敏度（9.0和18.5）有了显著的提升。且前者还展现出快的响应/恢复时间（6 s/16 s）,而后两者的响应/恢复时间分别为8 s/27 s和8 s/22 s,此外,珍珠项链状In₂O₃纳米管基传感器对甲醛还具有良好的稳定性,重复性和选择性能。所以,珍珠项链状In₂O₃纳米管基传感器的气敏性能显著优于In₂O₃纳米线和In₂O₃纳米管传感器的气敏性能。二、通过静电纺丝技术和煅烧的方法制备了珠状La₂O₃-In₂O₃复合纳米管。通过SEM图像可知所制备的材料展现出奇特的串珠管状形貌,利用XRD和X射线光电子能谱（XPS）表征分析了材料的晶体结构与化学元素组成。制作了基于珠状La₂O₃-In₂O₃复合纳米管气敏传感器。全面的气敏测试结果表明,对于50 ppm甲醛气体,基于珠状La₂O₃-In₂O₃复合纳米管传感器的灵敏度（101.9）是纯In₂O₃纳米管传感器灵敏度（10.4）的9.8倍。且前者还具有更短的响应/恢复时间（3 s/19 s）,而后者的响应/恢复时间为8 s/21 s。另外,珠状La₂O₃-In₂O₃复合纳米管基传感器还具有较低的工作温度（128℃）、低的检测下限（2.1/100 ppb）,良好的线性度、重复性和选择性。因此,与纯In₂O₃纳米管传感器比较,珠状La₂O₃-In₂O₃复合纳米管基传感器对甲醛的气敏性能显著地提高了,且展现出优异的甲醛敏感性能。三、采用单管静电纺丝和煅烧工艺结合的方法成功制备了多孔珠状CdO-In₂O₃复合纳米管气敏材料。SEM图像和透射电子显微镜（TEM）图像清晰地显示了该材料的新奇的多孔珠状微观形貌及结构。XRD和XPS分析证明了材料的晶体结构和化学组成均符合于CdO-In₂O₃材料。系统的气敏性能研究显示,基于多孔珠状CdO-In₂O₃复合纳米管气敏传感器对50 ppm甲醛气体的灵敏度为72,该值是纯的In₂O₃纳米线基传感器对同浓度甲醛灵敏度（9）的8倍。同时,该传感器对50ppm的甲醛气体还展现了快的响应/恢复时间（6 s/12 s）、低的工作温度（132℃）、低的检测下限（2/0.1 ppm）,以及良好的重复性和选择性。总之,基于多孔珠状CdO-In₂O₃复合纳米管传感器对甲醛具有优良的气敏性。