随着社会的发展和人们环保意识的提高,人们对各种有毒有害、易燃易爆气体的检测越来越重视。作为气敏检测装置的核心组成部分,气敏材料的开发和研究受到广泛关注。现阶段研究表明,气敏性能与材料的微观结构、成分有直接相关性,分级多孔结构是构筑广谱高灵敏度气敏材料的理想结构,掺杂改性是提高气敏性能的有效方法。本文从结构设计和组分优化的角度出发,采用生物模板法制备出生物形态氧化锡气敏材料,并通过稀土掺杂进行组分优化,分析制备材料的微观结构及掺杂改性对气敏性能的影响及作用机理。本研究主要内容如下:选用椰壳、核壳作为模板材料,采用生物模板法制备出生物形态氧化锡气敏材料,对其物化性能、组织形貌、成分进行表征,研究了模板改性、前驱液浓度及烧结成型温度对材料微观结构及气敏性能的影响。结果表明进行脱胶碱处理可提高模板材料的浸渍率和试样的气敏性能;试样的比表面积和气敏性能随前驱液浓度的增加呈下降趋势;有氧烧结温度存在一个抛物线顶点,椰壳模板为850?C,核壳模板为700?C,高于此温度烧结材料的模板骨架结构开始坍塌,疏松多孔性遭到破坏,由此所制备的气敏材料的气敏性能下降。在结构设计的基础上采用优化的制备工艺参数合成稀土元素Ce掺杂的椰壳形貌氧化锡基气敏材料和La掺杂的核壳形貌氧化锡基气敏材料,分别对其进行XRD、SEM、EDS、BET表征及气敏性能测试,研究了稀土元素Ce、La掺杂对所制备材料微观结构及气敏性能的影响及其敏感机理。结果表明Ce掺杂对椰壳形貌氧化锡晶粒的长大和颗粒团聚起抑制作用;降低了最佳工作温度;提高响应灵敏度,对CH₃COCH₃具有良好的选择性和稳定性。La掺杂核壳形貌氧化锡气敏材料对CH₃CH₂OH具有更高的灵敏度、选择性以及良好的稳定性,降低了最佳工作温度。