随着科技的进步和生活水平的提高,人们愈加关注自身的健康状况。近年来,呼气中的疾病标志物被逐渐发现和证实,为开发新型无创疾病诊断技术基础提供了新的契机。在各类气体检测技术中,半导体金属氧化物（Semiconductor oxide,SMO）气体传感器具有结构稳定、灵敏度高、响应恢复速度快及价格低廉等优点,在检测呼气生物标志物方面展现出诱人的应用前景。但SMO气体传感器普遍工作温度较高,并且对低浓度气体的识别能力方面还不能满足呼气检测的要求。针对上述问题,本文主要从新型增感剂的设计提升SMO器件性能的角度出发,制备了具有金属-有机框架（Metal-organic framework,MOF）驱动的贵金属纳米粒子敏化的WO₃复合气体传感器和新型二维材料MXene敏化的In₂O₃复合气体传感器,通过敏化剂的合理设计,提升了传感器性能,并实现了对呼气中气体标志物的检测,具体成果如下:（1）设计并制作了利用MOF驱动的ZnO@Au纳米颗粒,并将其修饰于三维反蛋白石（3D inverse opal,3DIO）WO₃结构上,用于痕量H₂S的检测。三维有序的大孔结构、WO₃与ZnO间形成的n-n异质结以及小型金纳米粒子的有效封装有利于传感性能的提高。与原始3DIO WO₃传感器相比,MOF驱动的3DIO WO₃/ZnO@Au传感器的响应提高了6.5倍（对10 ppm H₂S响应为175）,最佳工作温度从375°C降至170°C,实际检测限下降到50 ppb。此外,MOF驱动的3DIO WO₃/ZnO@Au传感器还具有良好的稳定性和选择性。理论模拟表明,导电性的提高、O的负电荷的增加、吸附能的增加可能是提升器件选择性的主要原因。此外,该传感器还可以分辨出模拟呼出气体中H₂S浓度的变化。本工作为高性能H₂S气体传感器的设计提供了一个简单而通用的方法,具有应用于呼气生物标志物测定的前景。（2）设计并制作了Ti₃C₂T_x与In₂O₃纳米线复合室温气体传感器。我们首先利用静电纺丝法合成了In₂O₃纳米线,通过对Ti₃AlC₂体材料的刻蚀,获得少层的Ti₃C₂T_x纳米片。将In₂O₃纳米线负载到Ti₃C₂T_x上,在室温下进行一系列的气体检测,Ti₃C₂T_x的高导电性以及In₂O₃和Ti₃C₂T_x之间形成的异质结都有利于气敏性能的提高。与纯Ti₃C₂T_x气体传感器相比,In₂O₃/Ti₃C₂T_x气体传感器对丙酮、乙醇、氨气（NH₃）的响应均有所提升,尤其对NH₃的响应提高了52倍（对80 ppm NH₃响应为13%）,展现出很好的选择性,基于Ti₃C₂T_x的气体传感器在进行气体检测时,具有极高的信噪比,所以即使气体响应很低,也能够明显的分辨低浓度气体,我们认为这种传感器在室温下对呼气生物标志物的检测具有很好的发展前景。