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工业发展与化石燃料的大量使用导致环境中的有毒有害气体迅速增加,并引发了一系列环境问题,如酸雨、雾霾等,对人类的安全生产和健康生活造成极大威胁,因此对有毒有害气体进行实时、快速监测是避免其造成危害的有效措施。半导体气体传感器因具有成本低廉、响应迅速、操作简便等优点,在气体监测领域获得了广泛应用。半导体气体传感器的性能主要取决于半导体氧化物材料的结构和组成,因而对半导体氧化物材料结构、组成进行设计和调控以提高其气敏性能具有重要意义。SnO2具有良好的热稳定性、化学稳定性及合适的禁带宽度,作为半导体传感器材料获得了广泛应用。半导体氧化物空心球因具有较高的比表面积,开放的孔道结构等优点,展现出灵敏度高、响应迅速等气敏优势,然而目前制备的SnO2空心球材料存在尺寸不均一、结构不稳定和球壳较厚等缺陷,限制了其在气敏领域的应用。本论文针对SnO2空心球存在的结构缺陷,开展了球壳厚度可调,结构稳定及尺寸均一的SnO2空心球制备及其丙酮等气敏研究,并采用贵金属和金属合金对SnO2空心球进行修饰,利用贵金属较高的催化活性及活性组分的协同作用提高了气敏性能。1.以尺寸为200-700 nm的Si02为模板剂,采用硬模板法控制模板表面SnO2的沉积量,制备了直径为200-700 nm、壳层厚度为7-30 nm的SnO：空心球,对其丙酮气敏性能进行研究。结果表明,薄的球壳厚度有利于气体的扩散,小的晶粒尺寸可以明显提高材料对丙酮的响应。当组成SnO2空心球的微晶尺寸减小,并随SnO2空心微球直径减小,球壳厚度变薄,其气敏性能明显提高。2.采用PVA-NaBH4还原法制备了单分散的Ag (4.86nm)、Pd (2.59nm)和Au(3.55 nm)纳米颗粒,通过溶胶固定化分别将贵金属纳米颗粒负载于SnO2空心球表面得到Ag、Pd和Au修饰的SnO2空心球,并研究其气敏性能。结果表明,Au修饰的SnO2空心球中Au纳米颗粒具有高的催化活性,对丙酮的响应高达110,为纯SnO2空心球响应的8倍,传感器的操作温度降低至155℃,其气敏性能明显优于Ag和Pd修饰的SnO2空心球。3.采用共还原法制备了AgAu (2.37nm)和AuPd (2.34nm)合金纳米颗粒,通过溶胶固定化分别将其负载到SnO2空心球表面得到AgAu和AuPd修饰的SnO2空心球,并研究其对丙酮的气敏性能。结果表明,AuPd修饰的SnO2空心球对丙酮的响应高达247,是Au修饰SnO2空心球的2.5倍,是Pd修饰SnO2空心球的7.1倍,归因于合金的高稳定性以及对气体的强吸附作用。