近十几年来,由于工业、农业以及日常生活中所排放的挥发性有毒气体的增多,空气污染已经成为当下最热门的讨论话题之一。空气污染主要是指室内外达到有害浓度的细小粉尘颗粒和气体的混合物质,如烟尘、烟雾、霉菌、花粉、甲烷、二氧化碳和硫化氢等,这会导致打喷嚏、咳嗽、眼睛不适、头痛和头晕等症状。此外,长期接触挥发性有毒有害气体也会对人类身体健康产生严重负面影响。因此,研制低成本、高效率、易操作、结构简单的气体传感器进行有毒有害气体的监控和最低浓度的探测迫在眉睫。由于气体传感器的性能与气敏材料的形貌和微观结构密切相关,本论文主要考虑通过增大气敏材料的比表面积,以提高传感器对待检测气体的吸附能力来优化气敏元件的传感性能。采用水热法工艺,通过添加三种不同的活性剂,制备不同形状的NiCo₂O₄:针状、棒状和花状NiCo₂O₄。其中,花状NiCo₂O₄的比表面积最大为121.52 m²g^-1。经过比较四种目标气体:H₂S、NO₂、NH₃和CO,三种NiCo₂O₄均对H₂S具有最高的气体响应和最佳的选择性。在最佳工作温度（250℃）下,花状NiCo₂O₄对100 ppm H₂S的灵敏度最高为12.5,针状和棒状分别为5.03和1.98。采用水热法合成ZIF-67,随后利用的模板辅助法成功设计合成Co₃O₄/NiCo₂O₄双层纳米复合材料。显微分析表明,ZIF-67是光滑实心十二面体,比表面积为60 m²g^-1;Co₃O₄/NiCo₂O₄为表面粗糙、双层中空的十二面体,比表面积为103 m²g^-1。通过对比这两种材料对H₂S、NO₂、NH₃和CO的灵敏度发现,他们均对H₂S展现了最好的选择性。其中ZIF-67在225℃和100 ppm的条件下,对H₂S气体响应达到9.5;而Co₃O₄/NiCo₂O₄在250℃和100 ppm下,其响应是单层实心的ZIF-67的6倍,即为57。另外,本文在MOF材料中添加碳纳米管（CNT）,并成功制备双金属Zn-Co MOF@CNT纳米复合材料,并在此基础上合成具有高比表面积(363 m²g^-1)的三金属Zn-Co-Ni MO@CNT复合材料。通过显微分析发现,双金属复合材料为表面光滑实心树叶状,而三金属复合材料为表面粗糙中空树叶状。双金属复合材料在最佳温度为300℃和100 ppm条件下,对H₂S的最高响应为58;三金属复合材料在最佳工作温度为325℃和对100 ppm条件下,对H₂S的最高响应为166。