随着我国经济社会的快速发展,化石燃料的消费量持续增加。由化石燃料燃烧所产生的氮氧化物（NO_x）是造成酸雨、光化学烟雾以及雾霾等大气污染的主要原因,同时也会导致呼吸道疾病和癌症等疾病,严重损害人类健康。因此,实现对NO_x,特别是对NO₂的快速准确检测,对于环境监测和治理、保护人们身体健康具有重大意义。NO₂的检测方法多种多样,但是,气体传感器因具有灵敏度高、选择性好、价格低、体积小等优点,受到广泛关注。其中,基于氧化物半导体的NO₂传感器具有全固态、结构简单、检测下限低等特点,在检测大气中低浓度或超低浓度NO₂方面实现了巨大潜力,因此,成为气体传感器研究的热点之一。氧化物半导体气体传感器通常工作在100-400℃下,不仅功耗较大,而且容易引爆待测气体。为了构建环境监测物联网或开发便携式NO₂检测仪,需要降低氧化物半导体NO₂传感器的功耗,因此,降低NO₂传感器的温度非常重要。本论文利用氧化物半导体检测NO₂,选择典型的N型氧化物半导体ZnO作为传感材料,通过对ZnO的微纳结构调控,优化其对NO₂的感知特性,同时降低传感器工作温度。主要研究内容如下:1.利用水热法制备ZnO纳米花样品,材料结构表征结果指出,ZnO纳米花的平均直径为0.9-1μm,由直径为250-400nm的锥形纳米棒组成。在叉指电极形成ZnO纳米花材料的厚膜,制作NO₂气体传感器,气体传感特性测试结果表明,在室温条件下,该传感器对1ppm NO₂的响应值高达128.6,而且具有较好的稳定性,此外,讨论了其室温敏感机理。2.利用水热法制备了多孔花状ZnO,表征结果显示,多孔花状ZnO直径约为4μm,由厚度在20-30nm之间的多孔纳米片组装而成。通过相关气敏测试发现,在室温条件下,该传感器对500ppb NO₂的响应值为77.5。良好的气敏特性可归因于多孔花状ZnO所具有的大比表面积和孔隙率,增加了气体吸附/反应的活性位点,促进了NO₂气体与敏感材料之间的反应。