在煤化工生产阶段会产生或者泄露大量有毒有害气体如：甲烷、一氧化碳、硫化氢和二氧化硫等,这些气体对生产工作者以及环境都带来了严重的危害。为及时检测到这些有害气体并防止进一步扩散和排放,需研究高效、快速、廉价的气体传感器。介孔金属氧化物以其优异的气敏性能得到广泛应用,引起大家广泛关注。传统SnO2、In2O3等半导体研究火热,但大多数只停留在对介孔金属氧化物的初步制备。本文以Cr2O3为研究主体,采用硬模板法制备了一系列铬基介孔材料。对比一系列不同孔尺寸、孔结构、比表面积的介孔Cr2O3对甲醛气体的敏感性。并通过掺杂金属离子改变材料表面活性以及表层载流子浓度,使得材料有更优异的气敏性能性能。1.调节不同的水热温度(40、80、100、130、140℃)制备一系列不同结构的KIT-6硬模板。通过纳米浇铸法和“水-正己烷”双溶剂体系制备不同结构参数的介孔Cr2O3。通过广角XRD、小角XRD、EDS、N2-物理吸附脱附、TEM表征其物相和结构。在纳米浇铸法中,一次填充硝酸铬前驱体得到的介孔Cr2O3的有序性低于二次填充得到的Cr2O3,且比表面积均较低Cr2O3-40-60%-1为26m2/g,Cr2O3-80-60%-1为51 m2/g。采用“水-正己烷”双溶剂体法,制备出来的介孔Cr2O3结构优异,Cr2O3-40-60%-1-D和Cr2O3-80-60%-1-D的比表面积分别为87 m2/g和86 m2/g,提高了KIT-6的孔径利用率。通过对甲醛气体测试发现,最佳工作温度为170。C时,Cr2O3-40-60%-1-D对1 ppm甲醛的敏感度达到了83。2.气敏材料的表面活性也对材料的性能有着巨大影响。本文通过掺杂不同种类(Fe3+、In3+、 La3+、Cn3+)金属离子,改变介孔Cr2O3-100其表面活性。经表征发现制备的介孔材料物相纯净、结构完整有序。对甲醛的测试发现,纯相介孔Cr2O3的最佳工作温度为170℃,而掺杂In3+的介孔Cr2O3工作温度降低至150℃,其中掺杂比例为nIn/nCr=0.05时的In3+-Cr2O3-0.05对1 ppm甲醛气体的敏感度为399。3.通过改变材料表层载流子浓度,来分析其在气敏性能中的影响。通过掺杂Ni2+、Sn4+和W6+来改变表层载流子浓度。经过分析所制备的金属离子掺杂介孔Cr2O3结构完整。通过测试发现掺杂比例为nsn/ncr=0.1时的Sn4+-Cr2O3-0.1对9 ppm甲醛气体敏感度达到2000,而纯相Cr2O3-100只有769,敏感度提升了2.6倍。