气体污染物的释放,破坏了人类生存和工作的环境,威胁着人们的健康。气体传感器在易燃、易爆、有毒、有害气体的监督和检测中发挥着重要作用。因此,研究开发低成本、性能优异的气敏材料,制备绿色气体传感器成为当前研究的热点课题之一。离子液体由于具有独特的性质被用作制备具有特殊物相和形貌无机纳米材料的溶剂、模板剂、前驱体、稳定剂和表面活性剂。目前离子液体辅助合成氧化物纳米材料的研究主要注重其对金属氧化物的尺寸、形貌和结构的影响,最后经过热处理将离子液体在产物中清除,而对残留离子液体对纳米材料性能的影响很少涉及。因此,本文设计由不同阴离子的咪唑类离子液体辅助合成多级结构α-Fe₂O₃纳米材料,采用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和N₂吸附-脱附等温线比表面积（BET）和孔径分布对其进行了形貌和结构分析,并通过热处理温度的控制在α-Fe₂O₃纳米材料上保留适量的离子液体,考察其在制备纳米材料过程中对产物形貌和孔径以及气敏性能的影响。主要内容包括以下几个部分:（1）以氯化铁为原料,离子液体1-十二烷基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([C₁₂mim][PF₆])为辅助试剂,采用水热法合成了α-Fe₂O₃空心椭球前驱体,椭球的长径400-600 nm,短径200-400 nm。其中300°C焙烧的α-Fe₂O₃空心椭球制成的厚膜传感器对不同碳链长度的醇类具有较好的气敏特性,在217°C下对正丁醇有快的响应速度、高的灵敏度和良好的响应-恢复特性,同时具有较好的抗湿敏能力和长期稳定性;（2）以氯化铁、氢氧化钠为原料,离子液体1-十二烷基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C₁₂mim][BF₄])为辅助试剂,采用水热法制备了α-Fe₂O₃介孔纳米球,球的直径为100 nm,由粒径为3-15 nm的纳米粒子构筑而成。在空气气氛中将α-Fe₂O₃前驱体分别在300和600°C焙烧2 h,获得具有不同尺寸介孔结构的α-Fe₂O₃纳米球,其中在300 ^oC下热处理的产物具有均匀分布的介孔结构和较大的比表面。[C₁₂mim][BF₄]不仅作为表面活性剂用于修饰α-Fe₂O₃颗粒减少其表面能,而且作为模板剂控制和稳定α-Fe₂O₃纳米球多级结构的形成。由300°C焙烧的α-Fe₂O₃介孔纳米球制成的厚膜气敏元件在工作温度170°C时,对丙酮具有快速的响应、较好的选择性和低的检测限,同时对乙醇和水蒸气具有较强的抗干扰能力,可用于实时监测I型糖尿病人的呼出气体丙酮进行病情检测;（3）以氯化铁和尿素为原料,离子液体溴化1-十二烷基-3-甲基咪唑([C₁₂mim][Br])为辅助试剂,采用水热法在陶瓷管上原位生长了形貌均匀整齐的棒状Fe OOH阵列前驱体,棒直径为30 nm,长200 nm左右,由粗糙的纳米粒子构筑而成。在空气气氛中将Fe OOH前驱体分别在250、400和600°C焙烧2 h,获得具有不同尺寸介孔结构的α-Fe₂O₃纳米棒阵列,其中在250 ^oC下热处理的产物α-Fe₂O₃纳米棒的介孔结构最均匀,比表面积最大。原位沉积的多级结构α-Fe₂O₃介孔纳米棒阵列薄膜型气敏元件在217°C下对胺类气体具有较好的气敏特性,对三甲胺的灵敏度最高、稳定性好和检出限较低,且环境湿度对其测量无影响。[C₁₂mim][Br]的存在不仅对α-Fe₂O₃介孔纳米棒阵列的有序形成具有重要的影响,而且对测试气体三甲胺具有较好的吸附作用,可用于测量东北鲫鱼的新鲜度,具有一定的应用价值。