金属氧化物半导体(MOS)气体传感器是利用气敏材料表面与有毒有害气体的接触，发生电子转移，引起材料的电导率发生变化，从而达到对气体的检测。而漫反射傅里叶变换红外光谱法（DRIFTS）是近年来发展起来的一项原位（in situ）技术，用于气固界面反应方面的研究越来越广泛，对气体在气敏材料表面吸附/反应的机理的实时监测起着重要的作用。本文研究了SnO2气体传感器对己醛、甲醛、丙酮、三氯乙烯和二甲苯五种有毒气体的气敏性能，并利用in situ DRIFTS技术研究了甲醛、丙酮、三氯乙烯和二甲苯在SnO2膜表面吸附反应过程，并对其气敏机理进行了解释。　　（1）用溶胶凝胶法制备了SnO2纳米粉体，通过XRD、BET和FESEM表征分析发现：SnO2是分散均匀的球状颗粒，晶体结构属于金红石结构，平均粒径大小约为12nm，比表面积为51.68m2/g。　　（2）利用丝网印刷技术制备了SnO2传感器阵列，测试了其对0.05-30ppm范围内己醛的气敏性能，研究结果表明SnO2传感器阵列对己醛具有很好的气敏性能，最低检测浓度达50ppb，最佳工作温度为200℃；粉体的颗粒尺寸效应、晶格畸变和己醛的本证属性对己醛的气敏性能具有很大的影响。　　（3）测试了SnO2传感器阵列对甲醛的气敏性能。研究表明：最低甲醛浓度检测限为0.54ppm，对应的气敏性能为1.78，最佳工作温度为250℃；并利用in situ DRIFTS技术研究了在200、250和300℃的温度条件下，甲醛气体在SnO2膜表面吸附反应。研究表明：甲醛分子首先吸附在SnO2气敏膜上，然后由材料表面的氧负离子氧化成二氧亚甲基和甲酸盐等中间产物，最后氧化成终产物H2O和CO2，同时还形成了一些线性聚甲醛中间产物。由此推断甲醛在SnO2膜表面的反应过程，对甲醛的气敏机理进行了解释。　　（4）测试了SnO2传感器阵列对丙酮的气敏性能。研究表明：SnO2传感器阵列对丙酮具有良好的气敏性能，最佳工作温度为320℃；当丙酮气体浓度为1-100ppm时，气敏性能与气体浓度接近于线性关系，且最低检测浓度限为1ppm，对应的气敏性能为2.11；并利用in situ DRIFTS技术研究了在200、250、320和350℃的温度条件下，丙酮在SnO2膜表面吸附反应，研究表明：丙酮首先吸附在SnO2气敏膜上，然后通过C-C键断裂形成一个碳原子的CH3O(ads)和含有两个碳原子的醋酸盐，之后被氧负离子进一步氧化成碳酸盐，而H2O和CO2是反应的最终产物。由此推断丙酮的反应过程，对其气敏性能进行了机理解释。　　（5）测试了SnO2传感器阵列对100ppm三氯乙烯气体的气敏性能。并利用in situ DRIFTS技术研究了在100、150和200℃的温度条件下，三氯乙烯在SnO2气敏膜表面吸附反应，研究表明：对100ppm三氯乙烯的气敏性能为13.39，最佳工作温度为150℃；三氯乙烯首先以分子形式吸附到材料的表面，之后被材料表面吸附的氧负离子氧化成DCAC、光气、CHCl3、HCl、CO2、CO等产物；其中CO和HCl可以进一步被氧化成CO2和H2O、Cl2。　　（6）测试了SnO2传感器阵列对二甲苯的气敏性能。研究表明：SnO2传感器对二甲苯具有较好的气敏性能，最低的浓度检测限为1ppm，最佳工作温度为150℃；二甲苯在SnO2气敏膜上的吸附反应结果表明二甲苯首先以分子形式吸附到材料的表面，然后氧化成酸酐物种、羧酸盐类、CO和重碳酸盐物种等中间产物，CO2和H2O是其最终氧化产物。