随着社会科技水平的发展,湿度传感器已被广泛应用于工业以及日常生活当中。传统湿度传感器的湿敏机理大多是基于表面吸附机制,在低湿环境中质子跳跃难以受到微量水分变化的影响,导致基于表面吸附机制的湿度传感器难以实现低湿探测。湿致变色材料对水分子的体吸附行为能够导致材料本身的晶体结构发生变化,使其在湿度传感器领域得到了广泛的关注。在本工作中以湿致变色材料溴化镍（NiBr2）作为研究对象,对NiBr2的变色行为、湿敏性能、湿敏机理以及湿敏性能提升等展开了较为详细的研究,主要内容分为以下三个部分:1.通过简单的湿化学法制备了NiBr2材料。发现NiBr2薄膜具有黄色至绿色的可逆湿致变色行为,在相对湿度（RH）小于24%时薄膜呈现黄色,在RH大于24%时呈现绿色。NiBr2变色行为的本质是材料在低湿环境中对水分子产生了体吸附行为。黄色的NiBr2将水分子吸附进材料内部,并与之配位生成绿色的NiBr2·6H2O。实验结果表明,在低湿环境中,NiBr2材料对水分子的体吸附行为能够导致NiBr2本身的晶体结构发生变化,使得该材料有望被应用于低湿环境的探测。2.基于NiBr2材料制备了一种陶瓷基底NiBr2湿度传感器。发现该湿度传感器在7%-24%RH的低湿环境中阻抗变化高达5个数量级,灵敏度为40 MΩ/%RH,且具有低至2 s的快速响应时间。而该湿度传感器在26%-95%RH的中高湿环境中阻抗变化仅为3个数量级,且该湿度传感器在中高湿环境中的灵敏度（500Ω/%RH）仅为低湿环境中灵敏度的1/10~5,即基于体吸附机制的湿度传感器的湿敏性能要远远优于表面吸附机制主导的湿度传感器的湿敏性能,这表明基于体吸附机制的湿度传感器在低湿环境探测中具有十分优异的应用价值。此外,传感器衬底的渗透性将影响NiBr2发生体吸附行为的湿度范围。采用多孔滤纸作为湿度传感器基底,可以使NiBr2湿度传感器发生体吸附行为的湿度范围扩大到75%RH。这表明具有湿致变色行为的材料为在检测中高湿度环境中也具有潜在的应用价值。3.使用聚乙烯醇（PVA）作为负载材料制备了一种NiBr2-PVA材料,并制作了一种NiBr2-PVA湿度传感器。NiBr2-PVA湿度传感器的恢复时间为82 s,相较于NiBr2湿度传感器提升了大约48%。在长期测试中NiBr2-PVA湿度传感器阻抗响应值仅仅下降了0.5个数量级,而NiBr2湿度传感器的阻抗响应值下降了将近4个数量级。此外,相较于NiBr2湿度传感器,NiBr2-PVA湿度传感器还具有十分优异的重复性以及抗气体干扰能力。NiBr2-PVA湿度传感器湿敏性能的提升是由于PVA具有成膜性以及易吸附在基底上的特性,这些特性可以有效的改善NiBr2材料易潮解的问题。因此通过上述分析表明,采用其他合适的材料负载NiBr2材料,有望使NiBr2材料在低湿探测中得到实际的应用。