据报道影响城市空气质量的首要污染物主要是PM10，占98.7%，SO2占1.0%，NOx占0.3%，其中NOx是一种致命的有毒气体以及环境污染物，而NO2气体是NOx的典型代表。纵观对NO2气体敏感的材料中，低维金属氧化物半导体由于具有高比表面积，电子定向传导，成本低廉等优点而备受关注。本文对气敏传感器的定义与分类、主要特性参数及表征、金属氧化物纳米结构气敏机理简单概述之后，重点对四种非传统的NO2气敏材料（TeO2、WO3、硅基多孔硅以及硅基多孔硅复合材料）的最新研究与发展概况进行了系统的总结。开展了制备硅基多孔硅TeO2纳米线，硅基多孔硅WO3纳米棒气敏元件并对其气敏性能进行全面分析的创新性实验工作，取得了如下结果：（1）首次以硅基多孔硅作为生长基底，碲粉作为生长原料利用热蒸发法在多孔硅上原位生长TeO2纳米线，并制备出p型多孔硅基-p型TeO2纳米线复合结构气敏传感器。利用SEM，TEM以及XRD等表征手段分析了生长在多孔硅基上的TeO2纳米线微观形貌以及晶体结构。TeO2纳米线直径约为100-200nm，长度约为15μm，物相为四方相。首先系统对比研究了硅基多孔硅TeO2纳米线复合结构以及多孔硅气敏元件在不同温度下（26-150℃）对氧化性气体NO2（0.05-3ppm）的气敏性能。其次还对比了硅基多孔硅TeO2纳米线复合结构以及其它已经报道的TeO2纳米结构气敏传感器的气敏性能。最后测试了复合结构气敏传感器的重复性以及选择性。结果表明硅基多孔硅TeO2纳米线复合结构气敏元件在室温下对NO2气体表现出高灵敏度，稳定的重复性以及杰出的气体选择性。（2）改变了制备多孔硅的硅片类型，制备了上面覆盖有一层絮状结构的多孔硅，将该种多孔硅作为生长基底利用热蒸发法成功制备了p型多孔硅基-p型TeO2纳米针复合结构，优化出该复合结构气敏传感器的最佳工作温度，然后在最佳工作温度（室温）下测试了气敏元件对浓度范围为5-500ppb的NO2气体的动态响应曲线。结果表明该复合结构气敏传感器表现出极低的探测极限，探测极限可达5ppb。（3）以钨酸钠和氯化钠为原料在180℃下利用水热法成功制备了六方WO3纳米棒。利用SEM，TEM以及XRD等表征手段分析了WO3纳米棒的微观形貌以及晶体结构，结果表明纳米棒的团簇现象与前驱液的pH值有着重要的联系，通过调节pH值首次制备出在常温下对NO2气体具有敏感特性的六方WO3纳米棒（直径约为100-150nm，长度约为4μm）气敏传感器。测试了WO3纳米棒气敏传感器在不同温度下（25-250℃）对氧化性气体NO2（0.5-5ppm）的气敏性能。结果发现六方WO3纳米棒气敏传感器在不同的温区内表现出不同的半导体特征，在25-50℃表现为p型半导体特征，在50-250℃表现为n型半导体特征。（4）研究了不同热处理温度对WO3纳米棒微观结构以及室温下气敏性能的影响。利用SEM以及XRD等表征手段分析了WO3纳米棒在热处理前后的微观形貌以及晶体结构的变化。结果发现在热处理之后，WO3纳米棒发生了一定的团聚，同时XRD物相分析表明经过300以及400℃热处理之后，样品XRD图谱中产生了新的物相-单斜相WO2.83，但是经过500℃/2h热处理时单斜相WO2.83的特征峰消失。经过不同温度热处理之后的样品在室温下均表现为p型半导体特征。且经过400℃/2h热处理的WO3纳米棒气敏元件在常温下表现出高灵敏度，快速的响应恢复速率以及杰出的稳定性。利用半导体能级模型分析了WO3纳米棒在室温下对NO2气体的反型机理，这个发现对制备基于WO3纳米棒的室温气敏传感器很有意义。（5）以硅基多孔硅作为生长基底利用三种实验方案分别制备了多孔硅基WO3纳米棒复合结构气敏传感器并研究了它们相应的气敏性能。方案一，利用旋涂法将所制备的WO3纳米棒直接旋涂在多孔硅表面进行复合，考察了这种复合结构气敏传感器随温度变化的灵敏度变化趋势，然后在最佳工作温度200℃下测试了其对NO2气体的动态响应曲线。方案二，利用制备WO3纳米棒的最佳工艺在多孔硅上原位复合了WO3纳米棒，并研究了水热时间对复合结构形貌以及气敏性能的影响。方案三，在实验方案二的基础上调整了其中实验步骤：一改变制备种子层的工艺，二改变加入导向剂NaCl的顺序，系统研究了水热时间，水热温度，导向剂NaCl的加入量，以及种子液浓度对样品形貌的影响并测试了其典型样品的气敏性能。