ZnO因具有优良的光学、气敏、压电、催化、场发射等性能，而引起世界范围内广泛关注，关于一维ZnO纳米材料的研究已经引起众多研究者们的极大兴趣，然而实现ZnO在光学和气体传感方面的应用仍有一些问题和困难。一维纳米结构相比薄膜和粉末具有优异的传输性能和大的比表面，因此一维纳米结构将具有更优异的气敏特性，同时金属元素掺杂也可以改变ZnO的光学、气敏等性能。在一维纳米材料的制备技术中，电纺丝法简单、可控、耗能低，且电纺丝法制备的纳米纤维具有孔状结构等特点，有利于气敏性能的提高。　　 本文采用电纺丝技术制备了纯的和不同金属元素掺杂的ZnO纳米纤维，系统探讨了电纺丝技术制备中各种因素的影响，研究了不同掺杂元素及掺杂量对其光学和气敏性能的影响。通过研究获得了如下结果：　　 1．电纺丝过程受到溶液浓度、电压、距离、无机盐含量、退火等因素的影响，我们系统探讨制备工艺参数对纳米纤维形貌、直径、均匀度等特性的影响，结果表明：PVA浓度过高，纺丝变难并且纤维直径变粗；电压过大则易出现液滴且直径变小；无机盐含量过多，会导致纤维粘连，无机盐含量多会导致纤维直径变小；随着退火温度的升高纤维直径逐渐减小，表面变得逐渐粗糙，结晶质量逐渐变好；酒精主要通过表面张力影响临界电压和纺丝速度。　　 2．采用电纺丝技术制备了Mg、Cd、Cu、Al、Ni等金属元素掺杂的ZnO纳米纤维，研究了掺杂对ZnO纳米纤维光学性能的影响，结果表明：Mg掺杂能使PL谱的紫外发射峰发生蓝移，随着掺杂量的增加，蓝移愈加明显；Cd和Ni掺杂能导致PL谱的紫外发射峰发生红移，并且随着掺杂量的增加，红移愈加明显；Al掺杂使绿光峰强度显著增强；Cu掺杂后紫外发射峰的强度减弱比较明显。　　 3．采用电纺丝技术制备了Cu、Al、Ni等金属元素掺杂的ZnO纳米纤维，研究了掺杂元素和掺杂量对ZnO纳米纤维气敏性能的影响，结果表明：Cu掺杂使ZnO纳米纤维对低浓度硫化氢的灵敏度得到很大提高，反应速度快，选择性好；Al掺杂使ZnO纳米纤维对酒精蒸汽的灵敏度得到提高，工作温度略微降低，选择性提高，反应速度快；Ni掺杂使ZnO纳米纤维对乙炔的灵敏度提高，反应速度快；通过研究Cu和Ni的掺杂量对ZnO纳米纤维气敏特性的影响，获得Cu和Ni掺杂的最佳掺杂量分别为6at.％和5at.％。