ZnO作为一种宽带隙半导体材料,具有较高的粒子激活能,它在气敏性能方面具有重要用途。本课题相继制备纯ZnO纳米及不同金属元素掺杂ZnO纳米线,以此为气敏材料制备气敏元件,并对其气敏性能进行测试。本文采用物理热蒸法分别对ZnO纳米线进行不同质量比例(1wt%,3 wt%,5 wt%)的Ag、Ni、Al掺杂。以所得产物制备成气敏元件,应用静态配气法在不同的目标气体环境(无水酒精蒸汽、甲烷、一氧化碳、氨气)中进行气敏性能测试,研究掺杂提高ZnO纳米线的气敏机理。取得的主要成果有：1.质量百分含量为1%Ag掺杂的纳米线相比纯ZnO纳米线的气敏性能提高幅度最大。在四种气体中,对乙醇蒸汽的气敏性能最高,甲烷和氨气次之,一氧化碳较小。2.质量百分含量为3%Ni掺杂纳米线相比纯ZnO纳米线的气敏性能对乙醇蒸汽的气体选择性略高,对其他三种还原气体气敏性能差异不大。在乙醇和氨气环境下,Ni掺杂的ZnO纳米气敏材料的最大灵敏度对应工作温度降低。3.Al掺杂对目标气体的气敏性能提高幅度不明显,但是,掺杂产物依然对乙醇蒸汽的选择性最高,对其它的选择性顺序为一氧化碳,氨气和甲烷。4.从势垒理论出发,掺杂的Ag、Ni、Al能够填充进入ZnO晶粒间,使晶界势垒降低,电导率提高。同时,这些金属元素对待测目标气体具有较高的亲和力,可加快气体与吸附氧离子的反应,进而提高气敏性能。5.从能带理论出发,Ag掺杂后ZnO的带隙宽度变小,Ni掺杂的ZnO的带隙宽度变的较大,Al掺杂的ZnO的带隙宽度最大。带隙越宽,电子越不容易热激发至导带,而带隙越窄,电子较容易激发至导带。因此,相同工作温度下,带隙越窄,越容易激发电子,导电性能越好,气敏性能也越佳。