随着科技的发展与社会的进步,人们越来越关注空气质量,而空气质量监控对气体传感器提出了新要求。当前,气体传感器工作温度普遍较高,不仅增加了工作成本,也增加了易燃易爆工况下的潜在危险。因此,开发室温（～25℃）下工作的传感器具有重要的现实意义。本文从敏感材料的设计入手,以导电聚合物聚苯胺（PANI）为基本氨敏功能相,根据其可逆的掺杂特性,利用氧化钨纳米片、碳纳米管等低维纳米结构调控复合材料的界面特性,对比超声喷雾辅助原位聚合法、常规原位聚合法对样品氨敏性能的影响,优化纳米复合材料的制备工艺,制备了具有稳定、室温氨敏响应性能的聚苯胺基复合材料（WO₃@PANI、CNT@PANI）。采用多种方法对典型样品的化学组成和微观结构进行了系统表征,重点研究了复合材料氨敏行为与相关机制。主要研究内容与结论如下:（1）氧化钨纳米片改性聚苯胺（WO₃@PANI）复合材料的制备、表征与氨敏性能研究。首先以商业钨酸为原材料,通过插层-拓扑转化法制得了WO₃纳米片。SEM与TEM结果表明,所得WO₃由厚度为几纳米的单晶薄片构成。进而以所得WO₃纳米片为基底,通过超声喷雾辅助原位聚合制备了WO₃@PANI纳米复合材料。形貌分析表明,复合材料具有有利于电子传输与气体吸附的分级结构。氨敏性能研究发现,WO₃纳米片的加入量对复合材料的氨敏性能有明显的影响,当苯胺单体与WO₃纳米片的摩尔比为2.5时,样品UWP-2.5的氨敏响应最高:室温下对100 ppm氨气的响应达到了34,是PANI的十倍左右,分析认为这主要是得益于复合材料的分级结构以及WO₃与PANI之间的p-n异质结。同时还表现出良好的重复性、选择性、长期稳定性和较低的理论检测极限（3 ppb）。此外,采用常规原位聚合法合成样品TWP-2.5,对比发现,超声喷雾法有利于复合材料微观结构的控制,进而提高其氨敏性能。（2）碳纳米管改性聚苯胺（CNT@PANI）复合材料的制备、表征与氨敏性能研究。采用超声喷雾辅助原位聚合法制备了CNT@PANI纳米复合材料并研究其气敏性能。首先对碳纳米管进行酸化处理,增加其表面的羟基、羧基等官能团;随后超声喷雾法将苯胺加入酸化碳纳米管与氧化剂过硫酸铵的混合溶液中,制得CNT@PANI纳米复合材料;合成了不同比例碳纳米管的CNT@PANI纳米复合材料,以研究碳纳米管含量对复合材料氨敏性能的影响。组成与结构表征发现,碳纳米管均匀分布于聚苯胺中,形成了交联网络结构。室温氨敏性能测试发现,碳纳米管与苯胺单体质量比为1%时所得CNT@PANI样品（PC-1%）的氨敏性能最好,响应值高,响应速度快;对浓度50 ppm氨气的响应为5,远高于单一PANI或碳纳米管,同时能够快速响应,PC-1%样品对浓度为5 ppm氨气的响应时间为27 s,相同条件下PANI则需要135 s。CNT与PANI之间的协同作用,CNT优异的电子传输能力以及复合材料的交联网络结构是气敏性能提升的主要原因。