ZnO作为重要的金属氧化物气敏材料之一,是一种宽禁带的N型半导体材料,具有比表面积大,物理、化学性质稳定及成本低等优势。但是,ZnO气敏传感器的研究与应用受到工作温度高,检测下限高,稳定性差,选择性差等因素限制,因此,高灵敏度低温ZnO基气敏传感器的研究具有应用前景。对ZnO材料进行金属元素掺杂可以有效提高传感器的气敏性能。CeO2是一种N型半导体,具有较高的电导率、优异的协氧能力及较强的氧化还原活性。将CeO2掺杂到ZnO材料中,可以使ZnO气敏传感器灵敏度提高并降低工作温度达到低功耗的目标。本课题采用一步式水热法制备了CeO2掺杂量分别为0wt%、4.02wt%、6.02wt%、8.02wt%的CeO2-ZnO纳米材料,其退火温度分别为400℃、600℃、800℃。为了探究样品的结构、形貌、组分以及气敏特性,利用XRD、SEM、EDS、BET、XPS、UV-Vis和气敏测试系统对样品进行了表征与测试。研究了CeO2掺杂浓度、退火温度、工作温度、环境湿度、丙酮浓度以及光激发作用对CeO2-ZnO气敏传感器气敏性能的影响,并分析了CeO2-ZnO气敏传感器对丙酮的选择性以及工作稳定性。结合表面电导控制模型和晶界势垒模型,对CeO2-ZnO气敏传感器的气敏机理以及光激发增强CeO2-ZnO气敏性能的机理进行了深入讨论。实验结果表明:经过600℃退火的6.02wt%CeO2-ZnO气敏材料,在70℃下,对100ppm丙酮显示出最高灵敏度（61.92）,是未掺杂样品灵敏度的五倍,且CeO2的掺杂显著提高了气敏元件对丙酮的选择性;该样品的最佳工作温度（70℃）比未掺杂样品的最佳工作温度（110℃）降低了40℃,CeO2的掺杂使ZnO气敏传感器的最佳工作温度明显降低,有助于降低气敏传感器的功耗;在温度为70℃、相对湿度为50%的条件下老化后,600℃退火的6.02wt%CeO2-ZnO的稳定性最好,30天后灵敏度衰减率只有1.5%;光激发作用对气敏传感器的灵敏度有显著增强的作用。紫外光照射下,该样品的灵敏度比无光照时增幅117%,而在可见光照下,该样品的灵敏度比无光照时的增幅仍达到68%。本课题合成的经600℃退火的6.02wt%CeO2-ZnO气敏元件在较低的最佳工作温度（70℃）下对丙酮显现出最高灵敏度,具有优异的选择性和长期稳定性,有利于高灵敏度低功耗的丙酮气敏传感器的发展与应用。