1、紫外光驅(qū)動(dòng)型氣體傳感器由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、操作方便以及可實(shí)現(xiàn)室溫工作等優(yōu)點(diǎn)，備受國(guó)內(nèi)外科研人員的廣泛關(guān)注。然而，發(fā)展高靈敏度、快速響應(yīng)/恢復(fù)、高穩(wěn)定性及低檢測(cè)下限的高性能光驅(qū)動(dòng)型氣體傳感器目前仍然是人們所面臨的挑戰(zhàn)。本文從敏感材料及其薄膜的結(jié)構(gòu)調(diào)控出發(fā)，研究材料微結(jié)構(gòu)、薄膜形態(tài)及關(guān)聯(lián)尺寸等對(duì)氣敏特性的影響，發(fā)展高性能紫外光驅(qū)動(dòng)型氣體傳感器的構(gòu)筑方法，初步開展氣體傳感器的應(yīng)用研究，取得的結(jié)果主要如下:
　　(1)研究了微納結(jié)構(gòu)

2、陣列薄膜的微結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)氣敏性能的影響。通過改變陣列周期探索了陣列周期尺寸與氣敏性能的關(guān)系，考察了優(yōu)化氣敏性能的最佳光驅(qū)動(dòng)功率，基于氣敏性能結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)聯(lián)性解釋了微納結(jié)構(gòu)陣列薄膜氣敏增強(qiáng)特性的內(nèi)在機(jī)制。通過改變合成微納結(jié)構(gòu)陣列薄膜前驅(qū)體溶液的濃度，制備了兩種不同結(jié)構(gòu)的微納米有序多孔陣列薄膜:閉環(huán)結(jié)構(gòu)和碗狀結(jié)構(gòu)。對(duì)兩種結(jié)構(gòu)薄膜進(jìn)行氣敏測(cè)試分析可知，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)閉環(huán)結(jié)構(gòu)薄膜對(duì)NO2氣敏性能有顯著的增強(qiáng)效果。
　　(2)構(gòu)建了分析多孔薄膜厚度與

3、靈敏度關(guān)系的理論模型。通過理論模型分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)紫外光滲透多孔薄膜的深度（h）大于多孔薄膜的厚度（H）時(shí)，隨著厚度的增加，薄膜的靈敏度增大;當(dāng)h≤H時(shí)，進(jìn)一步增大薄膜厚膜，靈敏度會(huì)漸漸減小。為了驗(yàn)證該理論模型，我們研究了三種不同結(jié)構(gòu)和不同致密度薄膜的厚度對(duì)氧化性氣體氣敏性能的影響。分析顯示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論模型結(jié)果相吻合。
　　(3)提出了一種簡(jiǎn)單、普適的方法制備金屬氧化物空心球陣列薄膜。通過硫化聚苯乙烯微球(PS)模板結(jié)合水熱法可制

4、備出金屬氧化物、有機(jī)半導(dǎo)體空心球陣列薄膜，改變PS球直徑和水熱反應(yīng)時(shí)間可分別調(diào)控空心球陣列薄膜的直徑和殼層厚度;尤為重要的是通過這種方法可實(shí)現(xiàn)在任意襯底上合成空心球陣列薄膜，這對(duì)其在多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用非常重要?；谶@種方法，我們?cè)跉怏w傳感器襯底上成功合成了氧化鐵和氧化鋅空心球陣列薄膜，并研究了其氣敏性能。結(jié)果表明，在低溫下氧化鐵空心球陣列薄膜對(duì)硫化氫有很好的選擇性和較高的靈敏度;紫外光照射下氧化鋅多孔空心球陣列薄膜對(duì)NO2有超快的響應(yīng)/恢