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随着工业的快速发展,我们的生活环境中产生了大量的有毒有害气体。气敏传感器作为检测气体成分及浓度的重要工具被大量地应用在工业和生活的各个领域。金属氧化物气敏传感器因其响应度高、响应/恢复时间短、测量范围广、寿命长、成本低和体积小等优点受到了广泛的关注,但是需要较高的工作温度影响了它的进一步应用与发展。近年来,新型半导体材料快速发展,二维纳米材料中石墨烯和Mo S2等因其强的气体吸附能力和大的比表面积等优异的化学物理特性,使得它们在气敏传感器领域的应用不断被开拓。本论文在已有的研究报道基础上,以改进的电化学剥离法、水热法和离子溅射法为基础,通过调节反应温度、时间等工艺参数,制备出了Mo S2/rGO和Au-Mo S2/rGO复合材料,同时系统地研究了复合材料气敏传感器的各项气敏性能和气敏机理。本文主要的研究内容有:1. 以柔性碳纸为原料,利用优化的电化学剥离法制备氧化石墨烯。通过XRD、SEM和Raman等表征方法分析不同电解电压对氧化石墨烯结构、形貌和性能的影响。结果表明,电解电压为1.6 V时,可以制备出缺陷丰富、层间距大的薄层氧化石墨烯材料。2. 本论文设计4因素4水平的正交实验,利用水热法制备Mo S2/rGO复合材料。以材料对20 ppm乙醇气体的气敏响应度为依据,通过极差分析得到优化的Mo S2/rGO复合材料制备工艺参数:反应温度=200℃,Mo:S=1:5,GO=2 mmol,反应时间=18 h。最后,结合XRD、SEM和Raman等表征手段分析优化的制备参数合成材料的结构、形貌和气敏性能。结果表明:Mo S2/rGO复合材料气敏传感器对乙醇气体具有良好的气敏选择性。并且,相比于单独的Mo S2,Mo S2/rGO复合材料气敏传感器工作温度降低,气敏响应度提高了3.5倍,响应/恢复时间缩短了61%,同时表现出优良的气敏稳定性。3. 为了进一步提高Mo S2/rGO复合材料的气敏性能,本论文采用真空离子溅射法将Au纳米颗粒与Mo S2/rGO材料复合,合成Au-Mo S2/rGO复合材料。研究了不同溅射时间对复合材料的结构、形貌和气敏响应度的影响。同时对传感器进行气敏性能测试,结果表明:相比于单独的Mo S2/rGO,Au-Mo S2/rGO复合材料气敏传感器气敏响应度提高了16%,气敏响应时间缩短了55%,并且经过5次循环后气敏传感器都表现出稳定的响应度。因此,Mo S2/rGO材料在复合Au纳米粒子后可以有效提高复合材料的气敏特性。