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本论文致力于利用金属氧化物纤维研究开发高性能气体传感器。针对纳米粒子易团聚造成敏感材料表面利用率低的缺点，通过改进传统的静电纺丝方法构建一维中空结构纤维、孔径不同的中空结构纤维来实现增大敏感材料的比表面积，提高其气体敏感特性的目的；利用共轴静电纺丝方法将不同组分的金属氧化物半导体巧妙地结合到一起构建核壳结构异质纳米纤维达到增感的目的；针对p型金属氧化物半导体气敏材料的灵敏度低，选择性差等缺点，通过掺杂不同组分的金属元素对核壳结构NiO微球进行功能改性，实现p型半导体核壳结构NiO微球的高灵敏度及高选择性的气敏特性。在上述基础上，研究了五种高性能气体传感器，对其敏感材料的形成过程以及敏感特性提高的内在原因进行分析，得到如下主要成果：1.利用共轴静电纺丝方法合成了中空结构SnO2纤维，解决了大量纳米颗粒堆积造成的敏感材料表面利用率降低的问题，增加了纤维结构的比表面积。对比研究了中空结构SnO2纤维与实心结构SnO2纤维的气敏性能，结果显示中空结构SnO2纤维对乙醇气体的敏感特性明显优于实心结构SnO2纤维。2.利用共轴静电纺丝方法合成了孔径不同(~100nm，~500nm和~1μm)的中空结构In2O3纤维。深入研究孔径不同的中空结构In2O3纤维对气体传感器的增感作用，增加了待测气体分子在敏感材料表面的吸附量，使敏感元件的灵敏度大幅提高。3.将核壳结构纳米纤维材料应用在气体传感器上，改善单一半导体敏感材料在传感应用中表现出的灵敏度低、选择性差等问题，揭示了气体传感器性能高度依赖材料微观结构的规律性；通过内外流体中高分子聚合物的不相溶特性形成α-Fe2O3@NiO核壳结构纳米纤维和Co3O4/α-Fe2O3核壳结构纳米纤维，深入分析核与壳在敏感特性方面各自的作用，建立了核壳结构纳米纤维材料的敏感机理模型。4.利用静电纺丝方法制备了核壳结构NiO微球。针对p型半导体NiO对气体的灵敏度低，选择性差等缺点对其进行Cr元素掺杂，合成掺杂不同量Cr的核壳结构NiO微球，将其应用在气体传感器上，测试结果表明，其对间二甲苯气体表现出高的灵敏度和优异的选择性，该传感器适用于探测低浓度间二甲苯气体。