一维金属氧化物半导体纳米功能材料因其独特的物理性质和潜在的应用价值,成为材料科学研究的焦点。目前,已经有包括水热法、模板法、静电纺丝法、气相法等在内的多种技术手段被用来合成一维金属氧化物纳米功能材料。其中,静电纺丝法作为一种非常灵活的材料合成方法,能够自由地调控一维材料的结构、组成甚至宏观外貌（管径、棒、多通道等）。然而单一组分静电纺丝法所合成的材料难以满足人类社会发展的需要,因此,为了进一步改善一维纳米材料的性能并拓展其应用范围,人们开始尝试通过表面修饰与掺杂制备复合物,以及使用模板剂等手段来调控产物的形貌和结构,从而制得能够在多种领域发挥重要作用的新型一维纳米功能材料。基于上述考虑,本论文在In₂O₃纳米材料的形貌和结构方面做了有益的探索,设计并合成了In₂O₃基一维纳米材料,构建NO_x气敏元件并对其进行了气敏性能的研究。此外,也探讨了材料的结构、形貌与其性能的关系。首先,利用静电纺丝法制得PVP/In（NO3）3复合纳米纤维前驱体,经过700 o C高温煅烧得到In₂O₃纳米纤维。随后将所合成的纳米纤维组装成气敏元件检测室温下NO_x气敏性能。通过对In₂O₃基气敏传感器的气敏机理研究,发现所合成材料良好的气敏性能主要归因于:所合成的In₂O₃纳米纤维具有独特的形貌和结构,有利于气体分子的扩散、吸附和脱附;小尺寸的纳米粒子具有较大的表面/体积比,In₂O₃纳米粒子间形成强相互作用,能够为电子的转移提供有效的通道。该实验的方法简单,操作容易,为合成其他类型气敏传感器的方法提供了有利的理论和实际的经验。其次采用一步静电纺丝法合成了介孔Al2O3-In₂O₃复合纳米纤维。通过调节加入Al2O3的量改变一维复合材料的结构:当加入量增加时,产物的形貌会从Al2O3-In₂O₃复合纳米管变化为纳米棒。其中20AI介孔纳米管在室温条件下对NO_x气体具有优异的气敏传感性能:97 ppm时对NO_x气体的灵敏度为100,最低检测限高达291 ppb。此外,在35天内,气敏元件对0.97⁹.7 ppm的NO_x气体具有稳定的灵敏度和响应时间。该材料在室温下增强的气敏性能可以归因于一维介孔的管状结构和氧化铝之间的协同效应:介孔和独特的一维中空结构具有较高的比表面积,可以作为气体的吸附-脱附和扩散的通道。此外,这种独特的结构还为NO_x与表面吸附的氧离子反应提供了更多的化学活性位点。另外20AI介孔纳米管传感器高灵敏度可能归因于氧化铝的改性作用,即添加的Al2O3可以增加氧空位或者缺陷,控制晶粒长大,调控材料电阻率,并提供更多的化学活性位点（O-,O2-）。然后利用静电纺丝法合成了Ti O2-In₂O₃复合纳米纤维,并将其组装为气敏元件室温下进行了NO_x气敏性能的检测。其中PVP作为表面活性剂和模板对纳米纤维的生长机理起到了至关重要的作用。大的In₂O₃单晶纳米粒子可以与Au电极形成良好的肖特基接触,易于电子的传输。纤维中的Ti O2纳米粒子作为电子供体可以增加In₂O₃复合纳米纤维的载流子密度。同时,使复合纤维表面的吸附氧量增加。上述协同作用使该气敏传感器具有高的灵敏度、快速响应和恢复响应。Ti O2-In₂O₃复合纳米纤维为制备出性质优异的气敏传感器提供了参考。最后使用SBA-16粉末作为硬模板剂,通过水热法首先合成In（OH）3前驱体,再经过高温煅烧制得介孔的In₂O₃。利用0.3 mol·L-1的In（NO3）3为前驱体溶液合成的无论是In（OH）3中间体还是介孔In₂O₃为疏松多孔结构,In₂O₃纳米晶相互叠加形成多孔结构,比表面积增加。此外,介孔In₂O₃纳米晶及孔的边缘,含大量的缺陷位。这种独特的结构为目标气体与样品表面之间的反应提供了丰富的化学活性中心。将所合成材料构建气敏元件并在室温下对NO_x进行检测,发现该元件室温下具有超高的响应和极强的选择性,对于97 ppm的NO_x气体响应可达到158.7,最低检测限达到970 ppb。