煤矿开采尤其是地下煤矿的开采,施工环境复杂,矿井巷道中瓦斯气体准确测量是一个世界性的难题。因此,有必要开发一种可靠,灵敏的CH4传感器来检测CH4浓度,金属氧化物半导体传感器由于具有检测方便,成本低和检测极限低,制造简单等优点而被广泛研究。但它们都存在着响应速度慢、恢复时间长、灵敏度不高,选择性差寿命短等各种问题。因此,开发具有高灵敏度、良好的选择性、响应恢复时间快的气敏材料成为本课题的研究方向。本文主要通过基于密度泛函理论第一性原理的方法,系统研究SnO2,SnS2及WO3对瓦斯气体的吸附能、电子结构等进行计算,为实验提供理论依据及重要的参考。具体研究内容如下:1.计算研究了本征SnO2（110）面和Cu掺杂SnO2（110）的吸附能和电子结构,Cu掺杂增加了SnO2（110）面对CO气体吸附的活性中心位点,从而有利于表面吸附更多的CO,并且Cu掺杂增加了SnO2（110）晶面与CO气体分子之间的电荷转移,增强了SnO2（110）面对被测气体吸附,理论上证实了Cu掺杂可以提高SnO2（110）表面对CO的气敏性能。2.系统研究了CH4在本征和Pt掺杂SnO2（110）的吸附,Pt掺杂后SnO2（110）表面对CH4分子的吸附能增大,基于电荷布居分析,发现CH4在本征表面吸附后得到的电子（0.23 e）,低于吸附掺杂表面后得到电子（0.27 e）。电荷转移值变化趋势与吸附能的变化趋势一致。表明Pt掺杂后CH4分子与表面的相互作用加强。3.研究了本征SnS2和含S空位的SnS2单层对CO,H2S和CH4吸附的吸附性能和电子结构,本征SnS2单层与气体分子相互作用较弱。含S空位SnS2单层吸附气体分子后吸附能增大,吸附距离减小,电荷转移增加。4.研究了本征和Au掺杂WO3（001）表面对CH4,CO,H2O,H2S和NH3分子的吸附性能。本征WO3（001）表面,Au掺杂WO3（001）表面对不同气体分子的吸附能,电子结构,电荷转移,吸附距离的结果表明,NH3是WO3表面上最易吸附的气体。