为了解决越来越严重的空气污染和能源紧缺问题,人们开始监测有害气体的排放和寻求新型清洁能源。在气体检测方面,气体传感器以体积小、操作简单、制作成本低廉等优点被广泛地应用于有毒、有害气体的检测。在新型能源方面,太阳能因其储量丰富、易于得到,被认为是最有潜力的新型能源之一。与常见的硅基太阳能电池相比,染料敏化太阳能电池具有制作简单、廉价等优点,在近来来受到研究者们的关注。ZnO的禁带宽度是3.37 eV,是一种重要的n型半导体材料,因具有良好的电子传输性能,常被应用于气体传感器和太阳能电池中。本文提出采用溶剂热法合成出具有细长纳米棒结构的草酸锌前驱体,对前驱体退火可得到具有较大比表面积的多孔ZnO纳米棒,应用在气体传感器和染料敏化太阳能电池中,研究了锌源及退火温度对传感器和电池性能的影响。主要工作包括以下内容:首先利用水热法制备“蒲公英”状ZnO纳米材料,以“蒲公英”状ZnO和商用ZnO作为锌源,利用草酸盐转化法,在相同条件下分别制备得到细长棒状和立方块状的草酸锌前驱体,并对块状的前驱体进行450 ℃退火处理,对细长棒状的前驱体进行430 ℃、450℃、470℃退火处理,通过XRD、SEM和BET对它们的形貌进行分析。退火后,所有产物均为多孔结构,其中,以“蒲公英”状ZnO为锌源的前驱体在450 ℃退火的产物具有最大的比表面积。将所有退火产物和商用ZnO制成气体传感器,并对它们的选择性、最佳工作温度、不同浓度灵敏度和长期稳定性进行测试。在最佳工作温度300 ℃时,对100ppm的乙醇,“蒲公英”状ZnO为锌源的草酸锌在430℃、450 ℃、470 ℃退火产物灵敏度分别是24、46、30,商用ZnO为锌源的草酸锌450 ℃下退火产物的灵敏度是13,远高于商用ZnO灵敏度。“蒲公英”状ZnO为锌源的草酸锌在450℃退火的产物的表现出优异的选择性,对100 ppm的乙醇、丙酮、氨水的灵敏度分别是46、14.8和3。将所有退火产物和商用ZnO分别制成相同厚度的光阳极,组装成染料敏化太阳能电池进行测试。以“蒲公英”状ZnO为锌源的草酸锌在450 ℃退火产物的光电转换效率最高,为2.98%,470 ℃退火产物的光电转换效率为2.28%,430 ℃的光电转换效率2.07%,商用ZnO为锌源的草酸锌450 ℃下退火产物的光电转换效率为1.62%,商用ZnO的光电转换效率最低。