近年来，随着大气污染的加剧和人们对室内空气污染的重视，迫切需要对易燃有毒气体进行快速准确的检测和监控。气体传感器，特别是金属氧化物半导体气体传感器，具有在线检测、灵敏度高、响应迅速、便携化和微型/智能化等优点，是当前应用最广、研究最多的气体分析方法之一。但仍然存在工作温度较高以及很难实现高灵敏度（如ppb级）检测等不足，限制了其进一步广泛应用。　　 敏感材料是气体传感器的核心，其尺寸、形貌和结构等直接决定了器件的性能。自纳米科技兴起以来，各种组成和形貌的低维半导体纳米材料，特别是一维和二维纳米材料，由于比表面积大、表面活性位密度高、不易团聚、易形成空间网络，有利于电子定向传导等优点，被应用于制备气体传感器。目前，研究者更关注纳米材料的组成和形貌对气敏性能的提升，而气敏机理方面涉及的较少。因此，考察影响气敏性能的关键因素，研究敏感材料结构对气敏性能的作用和影响，从而设计组装高性能气体传感器具有重要的理论价值和现实意义。　　 综合以上认识，本论文围绕氧化锌(ZnO)和聚苯胺(PANI)低维纳米结构进行研究，主要获得了以下结果:　　 1.合成了几种特定尺寸形貌的一维和二维氧化锌纳米结构，考察了它们对乙炔、甲醛和二甲胺等的气敏性能，初步提出了提升灵敏度的策略，如提高比表面积，降低特征尺寸，引入结构缺陷，增加氧物种含量，调控氧物种类型及三维空间构筑等。　　 2.利用两种氧化锌二维纳米结构，实现了对乙醇和丙酮的ppb级检测。在纯氧化锌气体传感器中，获得了目前已知结果中最低的检测限(S≥3):10ppb（乙醇）和1.0ppb（丙酮）。　　 3.研究氧化锌纳米结构特定的暴露晶面对气敏性能的贡献，发现晶面中Zn2+的比例越高，表现的气体灵敏度就越高。不同晶面对气体灵敏度的贡献顺序为:(0001)＞{10(1)0}≈{11(2)0}＞{10(1)1)≈(000(1))。　　 4.研究电子传输性能对气敏性能的影响，发现纳米结构之间的接触面积越大，对电子传输的阻碍作用越小，则传感器的灵敏度就越高。　　 5.基于前线轨道可以定性判断气体灵敏度的高低。吸附控制时，LUMO越低，气体的吸附能力越强，则灵敏度越高;反应控制时，HOMO越高，气体的反应能力越强，则灵敏度越高。　　 6.以聚苯胺为例，通过动力学调控合成了二维纳米结构，并探讨了0D→1D→2D的自组装机理。初步考察了聚苯胺对氯化氢(HCl)气体的室温敏感情况，发现二维纳米结构有利于提高灵敏度。