随着经济的发展,空气污染也日益严重,其中,甲苯、二甲苯气体具有强致癌性,因此对这些有毒有害气体的低浓度检测已引起科学界关注并对环境安全和人类健康重要意义。低响应,低选择性和高工作温度是甲苯、二甲苯气体传感器实用化的主要限制因素。因此,研究具有优良选择性、高响应、低能耗、低成本的气敏材料不仅非常必要,而且具有重要的应用前景。本文通过微波辅助合成结合分子印迹技术制备了 Ag-LaFe03纳米颗粒(ALFO NPs),以获得高灵敏度、高选择性、低工作温度及优异稳定性的甲苯气敏传感材料及器件。首先以甲苯作为模板分子,以课题组前期研究的ALFO气敏材料作为交联剂,制备了具有特定识别作用的高选择性甲苯气体敏感材料。之后探究了不同种类和用量的功能单体对ALFO二甲苯气敏材料结构和性能的影响,并通过荷叶模板法制备了微/纳米结构的分子印迹ALFO NPs。采用多种表征方法对所制备材料的组成成分、结构、微观形貌等进行了表征。利用气敏测试仪测试了材料的气敏性能,并且研究了不同改性方法及制备条件对样品气敏性能的影响。本文的主要研究内容如下:(1)通过微波辅助路线合成获得了多孔Ag-LaFe03纳米结构,颗粒粒径较小且没有副产物,性能最优的ALFO NPs对5 ppm甲苯气体,在99℃的最佳工作温度下响应为36.2,而对乙醇、丙酮、甲醛、苯、二甲苯等其他干扰气体没有明显响应。微波辅助合成工艺可以提供更高的合成速率。(2)采用溶胶-凝胶法合成的ALFO NPs用分子印迹技术改性以制作二甲苯传感器。分别选择甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)作为功能单体,所制作的传感器对5 ppm二甲苯的响应(36.2)比未采用分子印迹的ALFO高约30倍,响应时间和恢复时间分别为114 s和55 s。分子印迹为提高气敏传感材料选择性和灵敏度提供了一种新方法。(3)以荷叶作为生物模板成功合成了多孔微/纳米级结构ALFO NPs,结合分子印迹技术,由于其独特的二甲苯分子识别位点和较大比表面积,进一步提高了气敏传感器的对二甲苯选择性。ALFO NPs在工作温度125℃下表现出对二甲苯较高响应(Rg/Ra= 16.76,10 ppm),快速气体响应和恢复(68 s和36 s)。样品还表现出出色的湿度稳定性和长期稳定性。该结果提供了一种便捷、环保的检测二甲苯气体新方法。