随着科技不断发展,汽车排气、工业废气等污染物排放量越来越多,环境污染愈发严重,人身安全受到威胁。在众多挥发性有害气体中,乙醇是一种无色、有刺激性香味的气体,长期接触乙醇气体会引发头痛、嗜睡和眼睛刺激等健康问题。气体传感器作为传感器的一个重要分支,常用于检测挥发性有害气体,便于实时监测避免人身安全受到危害。Co₃O₄是一种典型的P型半导体,在气体传感器领域是一种常见的半导体金属氧化物,MOF材料由于具有规整的形貌及大的比表面积被广泛应用。本论文以MOF为模板使用共沉淀法与高温退火处理合成不同形貌的Co₃O₄/Fe₂O₃、Co₃O₄/ZnO、SnO₂/Co₃O₄@Co₃O₄复合材料,研究了其对乙醇气体的气敏性能并对气敏机理进行详细讨论。以硫酸钴、铁氰化钾、柠檬酸三钠为原料,使用简单的两步法制备方块状Co₃O₄/Fe₂O₃二元复合材料。利用XRD表征确定样品的晶体结构,SEM及TEM表征观察样品的表面及内部形貌,XPS表征确定各元素的存在。对两种材料的气敏性能进行了测试,结果表明Co₃O₄/Fe₂O₃复合材料在140℃下对100 ppm的乙醇灵敏度为27.272,是纯Fe₂O₃灵敏度的2.2倍。灵敏度的提高归因于Co₃O₄/Fe₂O₃复合材料的内部结构及Fe₂O₃和Co₃O₄之间P-N异质结构的形成。两种材料均具有良好的重复性及长期稳定性。以硝酸钴、硝酸锌、2-甲基咪唑为原料,使用共沉淀法及化学刻蚀法结合高温煅烧制备核壳结构Co₃O₄/ZnO复合材料。XRD表征结果说明,化学刻蚀前后所得产物均为Co/Zn-ZIF,高温煅烧后全部转变为Co₃O₄/ZnO复合材料,并对材料进行气敏性能测试,测试结果表明核壳结构Co₃O₄/ZnO在200℃下对100 ppm的乙醇灵敏度为38.87,是单壳Co₃O₄/ZnO的2.8倍。大的比表面积、多的气体活性位点以及ZnO和Co₃O₄之间的P-N异质结构的形成是提升气敏材料灵敏度的主要原因。以氯化钴、氯化锡、氢氧化钠为原料,使用共沉淀法结合两步高温煅烧技术制备空心核壳结构方块状SnO₂/Co₃O₄@Co₃O₄复合材料。通过SEM及TEM表征观察产物的形貌,所得到的产物为直径约为250 nm的方块。与空心结构SnO₂/Co₃O₄复合材料进行气敏性能的比较,SnO₂/Co₃O₄@Co₃O₄气敏材料在140°C下对100 ppm的乙醇灵敏度为27.69,SnO₂/Co₃O₄灵敏度为14.88。此外,对两种材料的重复性、选择性及稳定性等气敏性能进行了测试。