随着人类安全意识和环境保护意识的提高,对于大气污染物的监测和控制引起了越来越多研究者的注意,研制高性能低功耗的气敏传感器成了当务之急。基于氧化物半导体的气体传感器具有灵敏度高、成本低、功耗低、易于集成等优点,已成为检测各种有害、易爆、有毒气体的有效方法之一。金属氧化物气敏传感器的作用机理的基础是发生在金属氧化物半导体表面的气-气、气-固反应,其中氧离子吸附-脱附以及与目标气体的反应起了关键作用,而金属氧化物表面少量的缺陷态极大的影响其材料的物理化学性质,如吸附特性、催化反应活性、热动力学等,各类缺陷中,氧空位（非化学计量比）是最常见并且研究最多的一种阴离子缺陷,由于具有较低的形成能,其存在可以有效调节半导体的带隙或改变材料表面的电子分布。针对氧缺陷的调控、存在形式及对气敏性能的影响尚需要系统的研究,对进一步提升半导体材料的气敏特性,推进金属氧化物与气体反应的机理研究具有非常重要的作用。本文选取气敏性能优异的SnO₂材料,对SnO₂气敏材料进行调控,通过多种手段调控纳米材料的氧空位,围绕表面氧空位含量与材料气敏响应性能的构效关系,研究了表面氧空位调控对材料气敏特性的影响。具体研究结果如下:（1）利用水热法一步合成了不同形貌的SnO₂纳米材料。通过调控反应体系中乙醇和水的比例可调节SnO₂纳米材料的形貌。随着乙醇含量的提升,SnO₂的形貌由颗粒状向球状转变。当乙醇:水（体积比）=10:1时可制备得到直径约400nm的SnO₂纳米球,并且该纳米球对乙醇气体表现出优异的气敏性能。在最佳工作温度180℃下,传感器对100ppm乙醇气体的响应值约15.1、响应恢复时间为13s/9s。但是由于其气敏反应的活性较高,所以对其他气也有响应,选择性有待提升。SnO₂纳米材料的气敏性能与表面形貌有关。（2）利用浸渍法合成了镍替位掺杂SnO₂纳米球材料。通过调控浸渍液的浓度发现,适当的浸渍液浓度(0.5mol?L^-1)可减少Ni在SnO₂表面的团聚,有利于Ni²⁺进入SnO₂晶格形成替位掺杂。而Ni替位掺杂可引入氧空位,有利于提升材料的气敏性能。结果表明,Ni替位掺杂SnO₂可提升对乙醇气体的响应灵敏度,对100ppm乙醇气体的响应值约为51.3,是纯SnO₂材料的3.62倍,并且对其他气体的响应值均小于乙醇的1/3。这与掺杂Ni元素引起的氧空位和吸附氧含量提升密不可分。（3）利用浸泡双氧水溶液的方法合成了自掺杂SnO₂纳米球材料,更好的保留了材料的优势形貌。结果表明,氧空位含量与双氧水浸泡时间有关,浸泡时间为1h的SnO₂纳米球具有最高的Sn²⁺离子和表面氧空位含量,对100ppm乙醇气体的响应值约为26.3,是纯SnO₂纳米球材料的1.87倍,且响应恢复时间均较短。同时选择性也有所提升,对小分子醇类气体显示出较好的气敏响应性能。