近年来,有机无机杂化卤化物钙钛矿材料有其载流子迁移率高,双极性电荷传输等优点得到了广泛的关注。近十年间,钙钛矿太阳电池的效率就从3.8%提高到25.2%,发展迅猛。随着对钙钛矿材料性质的深入研究,将钙钛矿材料用作敏感材料来制备气体传感器的研究也开始逐渐出现。本文采用Cs-Pb-I-SCN体系钙钛矿,采用溶液法在陶瓷管基底上原位生长钙钛矿薄膜,制备了 Cs-Pb-I-SCN钙钛矿气敏传感器,并研究了不同铅源、前驱体溶液浓度、热处理温度等参数对Cs-Pb-I-SCN钙钛矿气敏传感器的性能的影响。以二维无机钙钛矿Cs2PbI2(SCN)2为敏感材料,系统研究了其对NH3的气敏性能及气敏机理。最后,在前期已经探索的钙钛矿气体传感器的基础上,研究了在高湿度测试环境下Br掺杂及不同器件结构对钙钛矿气敏性能的影响。经过上述实验过程,得到如下结论:(1)前驱体溶液中的铅源Pb(SCN)2的比例逐渐增大时,钙钛矿晶体结构发生从无结晶-三维-二维三维共存-二维变化过程。当铅源仅用Pb(SCN)2时,生成的二维钙钛矿Cs2PbI2(SCN)2具有最优的气敏性能,SCN对该体系钙钛矿气体传感器性能有着重要影响。(2)二维无机钙钛矿Cs2PbI2(SCN)2气敏传感器对NH3具有优异的气敏性能。对50-1000 ppm的NH3有明显的阶梯状响应,响应度变化与NH3浓度近似呈现线性关系,较快的响应时间(52 s)和恢复时间(61 s),低至5 ppm的检测限,出色的重复性和选择性。(3)模拟计算结果表明NH3分子首先通过与SCN形成氢键作用,快速接触到钙钛矿分子,之后与钙钛矿内部与Pb成键,造成电荷转移,引起气敏响应;XRD和XPS结果表明,Cs2PbI2(SCN)2与低浓度(500 ppm)NH3有良好的可逆性,当与高纯氨接触时,会生成一种中间相Cs2PbI2(SCN)2+NH3。(4)在Cs2PbI2-xBrx(SCN)2体系钙钛矿中I:Br=2:1时,制备的气体传感器在高湿度(RH>60%)测试环境中仍有较高的响应度及重复性,有利于更多场合的测试;采用叉指电极平板器件结构,气体传感器响应恢复时间达到15 s/16 s,提高了响应速度,有利于快速检测。