随着科学技术的发展与社会的进步,高性能气体传感器越来越多地用于空气质量测试、工业生产安全以及非侵入性疾病诊断中。基于金属氧化物半导体（MOS）的气体传感器以其低成本、易于制造和高灵敏度优势成为传感器领域的热点。敏感材料是气体传感器的核心,研究制备高性能敏感材料是提升气体传感器气敏性能的主要措施之一。本论文以发展高性能气体传感器为目的,利用多种简便易行的方法合成了一系列具有独特形貌和优异气敏性能的MOSs材料,并对所制备的纳米材料进行表面修饰来优化气敏性能。主要成果包括:（1）通过水热法合成了多种形貌的敏感材料,包括W₁₈O₄₉纳米线、W₁₈O₄₉纳米空心球、SnO₂纳米微球和ZnO纳米棒。良好的形貌和独特的结构使其具有较大的比表面积和较高的电子迁移率,使它们对三乙胺（TEA）、丙酮和正丁醇等挥发性有机化合物表现出良好的选择性。通过牺牲模板法制备了多孔SnO₂薄膜,实现了室温下对TEA的高性能检测。通过原子层沉积制备了超薄SnO₂薄膜,优异的表面均匀性使其表现出优秀的气敏稳定性。（2）结合原位氧化还原、原子层沉积等技术成功在MOS表面负载一种或多种贵金属纳米颗粒,构建了贵金属-MOS的异质结构,包括Ag/Pt/W₁₈O₄₉纳米线,Au/Co₃O₄/W₁₈O₄₉纳米空心球和W₁₈O₄₉/Pt纳米空心球等级纳米结构以及单原子Pt修饰的SnO₂薄膜,实现了对TEA和丙酮的高灵敏检测。研究发现,得益于贵金属的电子效应和催化效应,它可以通过增加敏感材料的表面活性来促进表面气体反应,并提高响应恢复速度、灵敏度和选择性。（3）利用两步水热法或者原子层沉积技术设计制备了MOS-MOS型的复合结构,包括W₁₈O₄₉/Fe₂O₃纳米空心球,SnO₂/Co₃O₄纳米微球和ZnO@TiO₂核壳纳米棒,实现了对丙酮和正丁醇的高性能检测。研究发现,不同组分之间的协同作用可以提高气敏材料的气敏性能。同时研究了负载含量对气敏特性的影响,结果表明一定量的修饰有助于提升气敏性能,但是修饰量过多则会产生抑制效应。本论文通过以上三部分工作,系统研究了贵金属修饰,构筑异质结构对于气敏性能的影响。本论文的开展不仅为构筑新型气体传感器提供新的思路,而且还在基础研究层面深入理解了纳米尺度下敏感材料的结构、成分和性能之间的关系,明晰微纳结构的增强机制,丰富了基于MOS的气体传感器的敏感机理,为传感器的研究发展提供了新的理论与技术支持。