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气体传感器广泛应用于医疗诊断、环境监测、公共安全等各个领域,因此先进气体传感器的开发至关重要,而寻找和设计高效的气敏材料是其中的关键。有序介孔金属氧化物具有丰富的孔道结构、高的比表面积是一类非常有前景的气敏材料。与常见的n型有序介孔金属氧化物相比,p型有序介孔金属氧化物的气敏响应通常较低,研究较少。本论文以p型半导体氧化镍为例,设计、合成了一系列有序大介孔镍基氧化物材料,通过骨架结构与成份调控及贵金属修饰显著提高了其气敏性能。主要内容包括以下几个方面:第一,采用有序介孔氧化硅KIT-6为模板、硝酸镍为前驱体,通过硬模板法合成了一系列有序介孔氧化镍材料。(1)改变前驱体煅烧温度(300℃、400℃、500℃、600℃、750℃)发现所合成的介孔材料具有大孔径(11 nm)及较高的比表面积(121～129 m2/g);(2)气敏测试结果显示其对甲醛气体的响应随煅烧温度升高而变大,其对90 ppm甲醛的响应(Rgss/Rair)最大可达21.2。第二,采用有序介孔氧化硅KIT-6为模板、硝酸铬及硝酸镍为混合前驱体,通过硬模板法合成了一系列铬掺杂有序介孔氧化镍材料。(1)改变混合前驱体摩尔比例(Cr/Ni=0.1、0.15、0.2、0.25、0.3),所得材料保持了有序的大孔径(11 nm)结构;(2)铬离子的引入导致材料中空穴载流子浓度的降低、电阻率增加以及比表面积显著增加(184～293 m2/g)从而使得其对甲醛气体的响应显著提升,当Cr/Ni增加到0.2时所得材料对甲醛气体的响应达到最高,其对90 ppm甲醛的响应(476)较纯介孔氧化镍提升了 126倍,进一步增加Cr/Ni,导致NiCrO4杂相形成,使得气敏响应降低。第三,采用KIT-6为模板、四氯化锡及硝酸镍为混合前驱体,通过硬模板法合成了一系列锡掺杂的有序介孔氧化镍材料。(1)改变混合前驱体摩尔比例(Sn/Ni=0.1、0.15、0.2、0.25、0.3),所得材料同样保持了有序的大介孔(11 nm)结构,;(2)锡离子的引入导致材料中空穴载流子浓度的降低、电阻率增加以及比表面积显著提升(171～218m2/g)使得其对甲醛气体的响应显著提升,当Sn/Ni增加到0.25时时所得材料对甲醛气体的响应达到最高,其对90 ppm甲醛的响应(346)较纯NiO提升91倍,进一步增加Sn/Ni,出现SnO2杂相使得气敏响应降低。第四,采用KIT-6为模板,硝酸铬、硝酸镍及贵金属盐为混合前驱体,通过硬模板法合成的系列贵金属(Au、Pt、Ag、Pd)修饰的铬掺杂有序介孔氧化镍材料依然保持了有序的大孔径(11 nm)结构及较大的比表面积(221～268 m2/g)。(1)修饰质量分数为5%的Au、Pt时,其对90 ppm甲醛的响应(Rgas/Rair)为878、1069,分别是铬掺杂有序介孔氧化镍的1.84倍、2.25倍,进一步提升了材料的甲醛气敏响应;(2)Ag、Pd修饰时,甲醛气敏性能下降。