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随着现代经济的发展，我国的工业化水平不断提高，与人类生存发展息息相关的环境问题也日益突出，如今社会对能够实时有效监测易燃易爆、有毒害性气体以及大气污染物的高性能气敏传感器的需求更加迫切。气敏传感器种类繁多，其中金属氧化物半导体气敏传感器因灵敏度高、器件结构简单以及制作成本低等优点得到广泛的研究和应用。金属氧化物半导体氧化锌（ZnO）是传统主流的气敏材料之一，ZnO基纳米结构传感器已经实现了对乙醇、丙酮、氨气等有毒有害气体快速有效的探测。但此类传感器普遍存在工作温度高、功耗大的问题，限制了其在很多领域的应用。二氧化钒（VO2）因具有独特的金属-绝缘体相变性能引起广泛关注。近年来的研究发现，VO2在室温探测有毒有害气体方面具有很大的潜力。但目前VO2基气敏传感器的灵敏度还有待提高。基于上述现状，本文提出一种 VO2/ZnO 异质多级复合结构，目的是结合两种材料的优点，实现室温下对有毒有害气体的有效探测。 本文主要从三个方面展开研究：首先，研究了水热工艺参数对VO2纳米结构形貌的影响，并研究最优工艺参数条件下对应的单纯 VO2纳米结构传感器的室温气敏性能；接下来，分别研究ZnO生长时间和ZnO生长溶液浓度对VO2/ZnO异质多级复合结构的物相成分、微观形貌以及气敏性能的影响，讨论了相应的气体敏感机理。实验中采用XRD、SEM以及TEM等测试手段表征样品的结构成分、表面形貌，在实验室气敏测试平台进行传感器的气敏测试。 研究结果表明，前驱物草酸的浓度为 0.075mol/L ，五氧化二钒的浓度为0.025mol/L，前驱物比例为3:1，水热时间为36h，水热温度为180℃时，可制备出形貌均一且不含其他物相成分的B相VO2纳米棒。单纯VO2传感器在室温下呈现出p型半导体特性，对四种测试气体（丙酮、乙醇、氨气、二氧化氮）均有气敏响应，但响应值较低。所制备的 VO2/ZnO 异质多级复合结构呈现出树枝状形貌，ZnO生长时间为4h的复合结构传感器在室温下对丙酮的气敏响应最高，当气体浓度为100ppm时，响应值为4.51，响应时间为8s，恢复时间为18s。另外，当ZnO生长溶液浓度为0.01mol/L时，对应的复合结构传感器在室温下对氨气呈现出突出的选择性，且响应时间较短（2~5s）。