人类生活在气体环境之中,气体种类和浓度的检测在环境监测,工业生产,医疗健康,食品安全等方面具有重要作用。尽管已经人们已经陆续地发现多种气敏材料,如金属氧化物类,有机物类,碳材料类等,但是他们的检测范围主要为百万分之一（ppm）级别,且往往具有工作温度高,重复性差,特异性低的缺点。目前,室温下,对于十亿分之一（ppb）级别浓度气体的高灵敏度检测仍是一个巨大的挑战。本论文针对二硫化锡材料,通过和碳材料等其他材料复合,并利用官能团修饰,量子点尺寸改性等方式,制备出了一系列的二硫化锡基气体传感材料。这些材料在室温下,实现了ppb级别的二氧化氮、氨气的高灵敏度、高特异性检测,在实时远程医疗监控,食品腐败监控等领域具有极大的应用前景和商业价值。此外,结合能带理论,气体吸附理论,密度泛函理论等理论,对所制备材料的高性能气敏机理进行了深入的研究。具体研究内容如下:以三种碳材料（石墨烯,碳纳米管,生物炭）为模板,采用水热法原位生长出三种碳材料/二硫化锡复合物。碳材料本身具有更高的载流子浓度,并且作为生长骨架为二硫化锡材料提供了载流子迁移通路,使二硫化锡复合材料的电阻值降低至兆欧级别。进而,研究了碳材料/二硫化锡在室温下对于ppb级别二氧化氮的气敏性能,以及光照对气敏性能的影响。研究表明,碳材料/二硫化锡材料具有较高的灵敏度,以及特异性。在实验上,实现了在25ppb至1ppm的宽检测区间内的响应。此外,光照的波长和强度是对气敏性能影响的主要参数。总的来说,低光强对于气敏性能具有更好的增强效果,对灵敏度的增强效果最高达到5.86倍,在1m W/cm2红光照射下,石墨烯/二硫化锡材料实际最低检测线达到10ppb。针对石墨烯/二硫化锡气敏材料,利用官能团修饰和量子点尺寸改性,对石墨烯和二硫化锡分别进行改造,制备出磺化石墨烯/二硫化锡和二硫化锡量子点/石墨烯气敏材料。磺化石墨烯/二硫化锡对125ppb的二氧化氮和1ppm的氨气的灵敏度分别达到17%和11%,并且在30%至90%相对湿度范围内,性能保持稳定。在超声作用下,磺化石墨烯/二硫化锡可以快速分散在乙醇溶液中。作为气敏墨水,可以保持数小时内不沉降。该墨水可以直接涂覆在玻璃,纸,布上,并且在弯折以及扭曲状态下均可保持对二氧化氮和氨气的响应。二硫化锡量子点/石墨烯实现了气体和光照的双功能传感性能。对于1ppm的二氧化氮灵敏度达到860%,响应时间和恢复时间分别为114s和166s;对于450nm的蓝光,光响应达到2.08×103 A/W。此外,在1m W/cm2的红光照射下,传感器灵敏度提升了5.1倍,实际最低检测浓度达到1ppb。第一性原理计算证明,和单一材料相比,石墨烯/二硫化锡复合材料对气体分子的吸附能会提升。能带理论和气体吸附理论解释了光照波长和强度对于气体吸附率,以及吸附性能的影响。利用液态金属柔性电极,二硫化锡气敏材料,蓝牙传输终端,制备出具有无线传输功能的人体呼吸检测设备。该设备利用二硫化锡对于水分子的快速响应和吸附性能,实现了对正常呼吸,深呼吸,快速呼吸,呼吸抑制等场景的实时监控。利用二硫化锡对于一氧化氮气体的高气敏性能,以及水分子和一氧化氮分子不同的氧化还原类型,实现了人体呼出一氧化氮浓度过高的警报功能。此外,以二硫化锡为基底,原位生长出Cu3（HHTP）2材料,构建出MOF@Sn S2的pn异质结构。和本征MOF材料相比,复合材料对氨气的灵敏度提升了4倍,实现了125ppb至10ppm的氨气检测,并提升了MOF材料对其他肉类腐败气体的抗干扰性。该装置可以实现对肉类食品的腐败程度监测。和国际标准的康威氏法相比,该方法快速简易,在冷链运输,市场肉类销售,家用等方面应用广泛。