湿度是一个非常重要的物理量。湿度传感器是将空气中的湿度转化为可测信号的设备,广泛应用于生活、环境和工业领域。设计新型湿度传感器结构,探索新材料,提高器件湿敏性能,延长传感器寿命一直是研究者致力解决的问题。基于纳米TiO2材料的湿度传感器性能优异,但是依然存在一些固有的缺陷,例如恢复时间慢等问题。另外,据前期文献调研表明,目前湿度传感器大部分都是一次性传感器,很难进行多次重复利用,湿度传感器的性能再生很少报道。解决湿度传感器的性能再生以及多次利用是一个挑战性问题。因此,本工作提出了一个有效解决湿度传感器性能再生和提高器件湿敏性能的新策略。以分子或量子点作为增敏材料修饰TiO2,设计并构建了新型湿度传感器。首先,在叉指电极表面分别以纳米介孔TiO2和致密层TiO2构建了2种不同表面微结构的湿度传感器。研究了平面和纳米介孔TiO2湿度传感器的湿敏特性。结果表明,虽然纳米介孔TiO2湿度传感器的湿敏性能较优,但是介孔TiO2湿度传感器仍存在着恢复时间较长（约36 s）等缺点,需要进行进一步的性能优化。其次,以联吡啶钌N3分子作为增敏材料,提升介孔TiO2湿度传感器性能,得到高灵敏度和快速响应的TiO2/N3湿度传感器。在11%～97%RH范围内,阻抗值变化超过2个数量级;响应时间为5 s,恢复时间缩短为8 s;同时具有较小的湿滞（2.09%RH）。另外,本工作最大亮点在于提出了一种通过连续多次擦除/再敏化的技术,使得TiO2/N3湿度传感器可以再生。结果表明TiO2/N3传感器经历30次再生后性能仍无明显变化。再次,以CdSe量子点作为增敏材料,并采用退火处理工艺提升了纳米TiO2/CdSe湿度传感器性能,并通过交流阻抗分析法,分析TiO2/CdSe感湿机理。最后,以苯羧酸分子作为增敏材料,研究了羧酸数目对纳米介孔TiO2传感器湿敏特性的影响,结果表明羧酸数目的增多有利于器件响应时间的改善。本论文基于分子/量子点作为增敏材料,设计制备出多种基于纳米介孔TiO2的湿度传感器。增敏材料改善了器件的性能,并且具有制备工艺简单、湿敏材料可选择,器件性能可再生等优点。本工作对于探索湿度传感器再生性,延长湿度传感器寿命,具有一定的应用意义。本工作的思想和技术还可应用于其它传感器领域。