二氧化氮（NO₂）是最为常见的有毒有害气体之一,它在机动车尾气排放、工业燃料高温燃烧等过程中均能产生,在导致生态问题的同时,对人体健康也十分不利,极易引起呼吸系统疾病。因此,迫切需要开发具有高灵敏度、快速响应恢复、优异选择性和重复性的NO₂气敏传感器,并且近年来低能耗传感器成为重点发展方向,开发在室温下拥有以上优异性能的NO₂气敏传感器成为研究的热点。在NO₂气敏传感器中,过渡金属硫族化合物（Transition-metal dichalcogenides,简称TMDs）由于具有大的比表面积、优异的电导率及化学活性,易于实现室温气敏传感,近年来在气敏传感领域逐渐得到重视,但它也存在一定的缺陷,如灵敏度低、响应恢复时间长、稳定性差等。相关文献报道表明,TMDs与传统的金属氧化物能够实现优势互补,故室温气敏传感器的最新努力方向已经转向将金属氧化物与新型TMDs进行复合。因此,本课题提出采用简单的湿化学法制备花状WSe₂纳米微球,并进一步采用水热法将其与传统的金属氧化物SnO₂复合构建异质结构,以制备具有优异性能的室温NO₂气敏传感器。所制备的WSe₂形貌及尺寸均一,呈现明显的花状微球形貌,颗粒直径范围约200-250 nm;WSe₂/SnO₂复合材料中WSe₂仍保持原有的花状微球形貌,SnO₂纳米颗粒在WSe₂微球表面均匀附着,二者实现成功复合,且无其他杂质成分产生。进一步进行气敏性能测试,在室温下,纯的花状WSe₂纳米微球对5 ppm NO₂气体的响应十分微弱,响应倍率仅有1.5%左右,纯SnO₂颗粒由于电阻太大在室温下无法测得可靠的气敏实验数据,而将二者复合之后,所制备的WSe₂:SnO₂摩尔比为0.5:1、1:1、2:1、4:1的四种复合物的气敏性能与纯的WSe₂、SnO₂相比均有明显提升,其中WSe₂/SnO₂=2:1时灵敏度最大,对5 ppm NO₂气体的响应达180%,且其响应恢复也最快,响应时间25 s,恢复时间165 s,与纯的WSe₂响应时间80 s,恢复时间300 s相比,速度有明显提升。另外,该材料检测极限低至250 ppb,且在250 ppb-20 ppm浓度范围其灵敏度随着NO₂浓度的增加呈现一个良好的线性变化趋势。除此之外,该材料响应恢复五个循环倍率基本不发生改变,具有很好的重复性,通入不同气体进行测试,该产物对NO₂的响应明显高于其他气体,选择性也很好。通过对比,其气敏性能远远优于基于其他材料的室温NO₂传感器。本课题研究结果表明,WSe₂与SnO₂的复合能够极大地改善材料的气敏性能,是开发下一代新型室温气敏传感器的有效途径。