能源的开发和利用对人类文明的发展历程起着重要作用。进入21世纪以来,社会发展对能源的需求日益增加,传统化石能源为所面临的能源紧缺及环境污染带来了巨大挑战。氢能作为一种清洁能源,其产物无污染,热值高等优点,越来越被应用于当前人们生产生活中。然而,氢气的爆炸极限浓度4-75.6vol.%,浓度范围较宽,对氢气的运输存储等环节带来了挑战。因此,氢气传感器的性能是也是一项制约氢气产业发展的关键技术。半导体式金属氧化物型气体传感器具有应用广泛,成本低廉,可微型化,便携等优点。但其也存在诸如气敏灵敏性差,选择性低等不足。灵敏性是金属氧化物传感器对目标气体的响应度;选择性是传感器在多组分气体中,对目标气体检测,抵抗干扰气体的能力。对于氢气传感器而言,半导体式金属氧化物型使用热激发,工作温度较高,对氢气检测而言,存在较高风险性。需要研究制备低工作温度气敏材料。灵敏性的提高有多种方式,表面修饰是一种常见的调控气敏性能的措施。修饰相与基体材料间的相互作用,两相费米能级不同,导致自由电子发生转移,可显著改变电子耗尽层的分布。并且,部分修饰相在基体材料与气体反应中起到催化作用。对于选择性差的缺点,使用过滤膜提高传感器的选择性。由于氢气分子为分子直径最小的气体分子,使用SiO2多孔膜选择性透过氢气,从而提高对氢气的选择性。因此本文使用多孔结构WO3纳米材料,使用贵金属修饰提高灵敏度。制备低温氢气传感器,并结合SiO2,ZIF-11等过滤膜提高选择性做进一步探究。第一章介绍本文背景,氢能的重要性及特点,以及对于氢气检测所面临的问题做了详尽的阐述。介绍了气体传感器的种类及发展,着重描述了半导体式金属氧化物传感器的响应机理,性能参数以及提升传感器性能的多种方法。最后引出本文研究内容。第二章使用棉花模板法制备WO3纳米材料。使用XRD,SEM以及TEM对材料进行表征。确认合成材料的晶体结构以及微观形貌。并使用不同浓度Pt,Pd贵金属修饰,将修饰后的WO3制备为器件对氢气及常见干扰VOC气体进行测试,初步验证最佳贵金属修饰浓度及材料最佳工作温度。第三章使用化学气相沉积方法在Pt-WO3气敏器件上原位沉积SiO2过滤膜。使用SEM确认了合成材料的成分及,形貌以及厚度。在不同温度下对150 ppm的H2进行气敏测试后,选择150℃为SiO2涂覆的Pt-WO3的最佳工作温度。对150 ppm的H2的响应,涂覆SiO2的Pt-WO3相较于未涂覆的响应提高了3个数量级。对比测试了对其他气体的气敏性能。涂覆SiO2显著提高了对H2的选择性。对灵敏度及选择性提升的气敏响应机理进行分析。第四章使用ZIF-11为过滤膜。使用XRD及SEM对晶体及形貌进行表征。使用不同方式将ZIF-11涂覆于Pt-WO3表面。并进行气敏测试。使用滴涂法滴涂ZIF-11可以提高材料对气体的响应,但无法提高选择性。第五章对全文进行总结,指出工作的意义及不足,并对不足之处提出改进方向,希冀于有助于氢气传感器领域的研究。