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肺癌目前是全球范围内发病率及死亡率最高的恶性肿瘤。肺癌在早期并无特殊征兆,因此肺癌通常在中晚期才被检出,此时已经错过了治疗的最佳时期。肺癌的早期发现只能通过定期筛查实现,但是,目前临床肺癌检测技术还无法实现大范围高危人群筛查。呼出气分析已被认为有可能成为一种安全便捷的疾病诊断的替代方法,呼出气体直接起源于肺部,对肺部疾病具有很好的特异性,适用于临床肺癌初筛。本研究从制备新材料与设计新方法的角度出发,致力开发对于肺癌标志性挥发性有机物（VOCs）具有高响应的新型气体传感器元件,为肺癌大规模快速排查提供了全新的低成本手段,对病症的及早发现和预防有着重要意义。本研究主要内容分为以下3个部分:（1）基于纳米多孔金膜信号放大的石英晶体微天平用于VOCs的检测本实验构建了一个基于纳米多孔金膜（nano porous gold leaf,NPGL）和气体敏感材料的新型石英晶体微天平（quartz crystal microbalance,QCM）VOCs传感器。该气体传感结构由双层膜组成,NPGL作为一个在QCM电极和气敏材料之间的放大支撑平台用于承载后续的修饰材料。实验结果显示所构建的传感器对正庚烷、乙醇和苯的响应呈良好线性关系,吸附和解吸附速度较快,具有较好的可逆性和稳定性;模型拟合结果表明待测气体在SE-54/NPGL和β-CD/NPGL上的吸附行为符合Freundlich等温吸附模型,并且待测气体在SE-54/NPGL和β-CD/NPGL上的吸附特性用拟二级动力学模型能够得到很好的拟合结果。（2）基于电化学置换法合成的中空Mn Fe2O4纳米盒用于快速灵敏的VOCs传感器的制备以Mn3O4为前驱体,采用简单的电化学交换反应成功合成了空心MnFe2O4纳米盒。通过扫描电子显微镜,透射电子显微镜,X射线衍射和X光电子能谱等手段对样品的化学组成和纳米结构进行了表征。所制备的MnFe2O4传感器,在160280℃不同工作温度下,采用检测14种VOCs。结果表明,该传感器具有良好的灵敏度,重复性和长期稳定性,并且210℃下适用于乙醇气体的测定。乙醇的检测线性范围为2400 ppm,响应和恢复时间分别为7.5 s和8.0 s。此外,所制备的传感器在260℃下在2400 ppm的浓度范围内测量正癸烷也表现出良好的性能。最后,对所制备的传感器的气敏机理进行了清晰的研究。（3）基于紫外激发的中空Ce@ZnO微球气体传感器用于VOCs的检测采用模板法制备了Ce掺杂的中空ZnO微球,并将其作为敏感材料构建半导体气体传感器。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射等测试手段对材料进行了表征,并采用自制气体传感器工作测试系统对所构建传感器的气敏性进行了研究。结果表明,所构建传感器在365 nm紫外激发下对丙酮气体的检测具有良好的灵敏度,重复性和长期稳定性。在80℃下对于丙酮检测线性范围为0.1100 ppm,其中100 ppm的响应强度为11.2,响应和恢复时间分别为32 s和60 s。该传感器为低温下肺癌诊断传感阵列系统中特异性识别丙酮气体提供了新的方法。