金属氧化物半导体是目前气敏领域广泛研究和应用的材料。其中,氧化锡（SnO₂）因其低成本稳定性好及灵敏性高的特性,已经成为应用最为广泛的气敏材料。但是,SnO₂材料存在一个致命的缺陷:低的选择性,即能够同时对多种气体产生气敏响应。本项目采用掺杂Ni的方式对SnO₂进行改性,旨在实现对不同污染性气体（NO₂、H₂S）的选择性响应。鉴于一维纳米材料的独特特性和巨大的应用前景,本项目选择以掺杂Ni的一维SnO₂纳米材料作为载体进行研究;并且在众多的一维纳米材料制备技术中选取简便的静电纺丝工艺来制备气敏测试所需的样品。第一章介绍了本项目的研究背景,即各种大气污染物的危害;阐述了金属氧化物半导体气敏传感器的气敏机理和SnO₂气敏传感器的研究现状;分析了SnO₂气敏材料的劣势和改进的方案;着重介绍了静电纺丝一维纳米材料制备技术的起源、原理和应用;最后,引出本课题的研究目的及研究内容。第二章通过静电纺丝技术合成了不同浓度Ni掺杂的SnO₂纳米纤维,通过XRD、SEM、TEM、XPS等测试技术分析了Ni掺杂SnO₂样品的晶体结构、形貌及近表面成分。通过比较不同成分样品对NO₂的气敏响应,找出了Ni掺杂浓度对样品气敏性能的影响规律,并确定Ni的最佳掺杂浓度点为8 mol.%。通过对NO₂和CO的气敏数据进行对比,确认了Ni掺杂能改善样品对NO₂响应的选择性。第三章在最佳Ni掺杂浓度的基础上,利用改进的静电纺丝工艺制备了8 mol.%Ni掺杂的SnO₂纳米纤维阵列。使用SEM、TEM、XRD和XPS对纳米纤维阵列进行了一系列表征。250 ^oC下,样品对20 ppm NO₂的响应度为90.3,响应和恢复时间分别为40 s和18 s。将有序与无序纳米纤维的NO₂测试数据进行对比,确认了一维纳米结构的取向性排布更有利于气体的吸附和载流子的传导,从而能够有效提升气敏响应性能。利用FT-IR和XPS技术对样品的响应机理进行了探讨,发现气敏响应过程中,样品电阻的大幅度变化来自于NO₂直接夺取材料导带中的电子。第四章基于n-p复合型金属氧化物检测还原性气体的思路,采取静电纺丝制备了n-p复合型SnO₂-NiO纳米纤维。采取相同实验条件,制备了纯SnO₂、NiO纳米纤维,研究了三者在晶体结构和形貌上的差异。初步的气敏测试结果表明,n-p结的引入能够提高样品对H₂S的检测能力。第五章对全文的研究内容进行了总结和展望。