二氧化氮气体在工业、航空等领域起着重要作用,同时也是一种常见的污染气体。人体短时间暴露在1 ppm浓度的二氧化氮环境中,呼吸道系统便会受到损伤。长时间暴露在二氧化氮超标环境中会患肺部疾病。因此,在测试气体中混有干扰气体时,开发能够准确、可靠、快速地检测出环境中低浓度二氧化氮的传感器对人体健康的保护和空气质量的监测显得十分重要。但是,市面上提供的二氧化氮传感器多数是对它灵敏度、可重复性及制造成本之间折衷考虑。目前SnO₂材料已在二氧化氮检测方面具有坚实的研究基础并表现出良好的响应性能,但最佳测试温度要高于200°C。与SnO₂同在硫属组锡化物家族的SnS₂近年来成为研究热点,具有优异的响应性能且最佳测试温度降低至120°C。为制备出可在低温工作的二氧化氮传感器,本文选用与SnO₂、SnS₂在同一属组且原子半径更大的SnSe₂材料。通过TGA、SEM、EDS、TEM、XRD等表征测试方法对片状SnSe₂进行分析,并对上述材料进行灵敏度、选择性、响应恢复时间、最佳工作度等气敏性能测试。结果表明片状SnSe₂传感器在室温条件下显示出对NO₂气体的良好响应,但对氨气也有一定响应。为提升片状SnSe₂材料对NO₂气体的选择性,本文采用热氧化法对片状SnSe₂进行原位氧化制备出片状SnSe₂/SnO₂异质结材料,并对制备的复合材料进行表征和气敏性能测试。结果表明,500°C热氧化1 h所形成的SnSe₂/SnO₂异质结性能最佳。与纯SnSe₂相比,SnSe₂/SnO₂异质结对NO₂气体的响应有着大幅的提升,并对包括氨气在内的常见几种VOC气体有着极好的选择性。本文还对实验结果进行了机理分析,异质结的形成产生电子耗尽层,促进材料的电子转移使表面结合更多的化学吸附氧,同时二氧化锡的生成产生了更多的空位有利于气体分子的吸附,以增强材料的气敏特性。综上所述,片状SnSe₂传感器显示出在室温条件下对二氧化氮检测的潜力且可以完全恢复。利用原位氧化得到的SnSe₂/SnO₂复合材料对二氧化氮气体有着良好的选择性和优异的灵敏度。