近几年来，随着工业的快速发展，对有毒、有害和可燃性气体的检测变得尤为重要。因此，气体传感器在食品工业、环境保护和气体检测等方面的应用受到研究人员的广泛关注。因此，制备具有高灵敏度、高选择性和高响应速度的高性能传感器成为当前研究的热点。　　 作为一种重要的n型半导体，α-Fe2O3是最稳定的离子氧化物。由于具有成本低，无毒和较好的抗腐蚀性能，它现在已经被广泛应用于气体传感器的研究。α-Fe2O3的电导率对其所处的环境中的气体非常敏感，因此它可以作为高效气体传感材料。基于离子氧化物的潜在应用和纳米材料的新颖性质，研究人员做了大量工作来合成具有不同形貌的α-Fe2O3纳米结构。研究结果表明，不同形貌的α-Fe2O3具有很多吸引人的形貌依存特性。但是，α-Fe2O3也具有单一的无机半导体金属氧化物材料所具有的选择性差、灵敏度低等缺点。因此，α-Fe2O3气敏材料正由单一材料向复合材料发展。　　 本文开展了α-Fe2O3纳米材料及其掺杂材料用于气体传感器的研究。选择Au和CuO为掺杂材料，对α-Fe2O3的气敏性能进行了改进，制备了不同的掺杂材料，然后对其进行表征，并研究其气敏性能。本文的主要研究结果，概括如下:　　 (1)利用简单的水热法制备了形状较均匀的α-Fe2O3纳米管。该制备方法简单有效、易操作、经济环保，无需其他有毒的溶剂、表面活性剂和特殊的仪器如微波加热器和超声设备等。气敏测试结果表明，用该方法制备的α-Fe2O3纳米管对甲醇、乙醇、正丁醇等醇类具有较好的气敏响应，且稳定性和重复性较好，表明材料在检测甲醇、乙醇、正丁醇等醇类气体方面的应用潜能。　　 (2)利用简单、绿色、通用的方法成功地合成了Au纳米粒子负载功能化的α-Fe2O3纳米棒。此方法合成过程简便易行，省略了传统合成中需要对载体进行功能化预处理的步骤，从而提高了合成效率。在合成中，小粒径的Au纳米粒子(nanoparticles，NPs)负载到α-Fe2O3纳米棒(nanorods，NRs)的表面。Au/α-Fe2O3杂化纳米棒(Au0.5wt.％)对乙醇、甲醇、正丁醇和苯有较好的响应信号，表明该复合材料在检测这几种VOCs气体方面的应用潜能。　　 (3)通过碳球模板法制备了具有薄壳结构的CuO修饰α-Fe2O3空心球纳米结构。用甲醇、乙醇、丙酮等几种VOCs气体作为探针气体，研究了所制备的CuO修饰的α-Fe2O3空心球的气敏性能。气敏测试结果表明:n型的α-Fe2O3空心球传感器的气敏性能可以通过p型的CuO纳米粒子的修饰而得到显著提高，该传感器对ppm级别的VOCs不仅有较高的灵敏度，而且响应恢复时间较短(10s内)，显示了它在气体传感器的应用潜能。