近年来,金属氧化物半导体由于成本低、结构简单且灵敏度高在气体传感器领域获得广泛关注。纳米材料因为特殊的表面性质成为现代材料科学的研究热点,气体传感器研究中,越来越多的氧化物半导体纳米材料被用于气体传感器的敏感材料,以获得更好的气敏性能。模板法是常见的制备特殊形貌氧化物半导体纳米材料的方法之一,目前已经用模板法制备了纳米空心球、纳米管等具有高比表面积的材料,纳米纤维素具有独特的网络状结构,易于去除且绿色无毒,是一种特殊的生物模板。本论文以制备SnO2纳米材料为主要研究内容,利用细菌纤维素和纳米晶纤维素两种纳米纤维素为模板,热处理后获得了超细纳米晶粒组成的多孔SnO2材料,表现出优良的丙酮气体传感性能。后续通过掺杂稀土元素的方法改进传感器气敏性能。具体研究内容如下:以细菌纤维素为模板,通过简单的溶胶-凝胶法制备了SnO2纳米材料,SnO2能够保持细菌纤维素的三维多孔网络状结构,气敏测试结果表明,材料表现出优异的丙酮气体传感性能。通过调控煅烧温度发现,随着煅烧温度的增加,样品晶粒尺寸增加,比表面积和孔体积减小,样品对丙酮气体响应逐渐降低,其中500℃煅烧制备的SnO2纳米材料比表面积为64.7 m~2/g,气敏性能最佳,在180℃下对10 ppm丙酮气体响应可达15.80。以纳米晶纤维素为模板,通过简单的溶胶-凝胶法制备了多孔结构的SnO2纳米材料,材料展现出优异的丙酮气体传感性能,对10 ppm丙酮气体响应可达18.10。为了改进材料气敏性能,合成了Ce掺杂浓度分别为1 wt%、3 wt%和5 wt%的SnO2纳米材料。气敏测试结果表明,掺杂浓度为3 wt%的SnO2:Ce气体传感器对丙酮气体的传感性能提升最明显,在170℃工作温度下对10 ppm丙酮气体响应为27.91,最低检测浓度可达2 ppm,最后根据电子耗尽层理论和氧空位的变化解释了气敏机制。