چکیده: در سال‌های اخیر، حسگرهای گازی نانوساختار به دلیل نسبت سطح به حجم بالا، فعالیت سطحی تقویت‌شده و قابلیت آشکارسازی گازهای خطرناک در غلظت‌های نسبتاً پایین، توجه چشمگیری را به خود جلب کرده‌اند. با این حال، با وجود عملکرد امیدوارکننده در شرایط آزمایشگاهی، کاربرد عملی آن‌ها در محیط‌های واقعی همچنان با چالش‌هایی از جمله اثر رطوبت، تغییرات دما، حضور گازهای مزاحم، نویز الکترونیکی و ناپایداری بلندمدت محدود می‌شود. در این پایان‌نامه، چالش‌های مرتبط با استفاده از حسگرهای گازی نانوساختار در محیط‌های واقعی، با تأکید بر حسگرهای نیمه‌رسانای اکسید فلزی مبتنی بر مواد نانوساختار ZnO, SnO2 و نانو کامپوزیت آنها بررسی شده است. بخش نظری به مبانی حسگرهای گازی، مواد حساس نانوساختار، سازوکارهای حسگری گاز و محدودیت‌های محیط واقعی می‌پردازد. بخش تجربی شامل سنتز نانوذرات SnO2 با دو روش متفاوت رسوب شیمیایی و هیدروترمال و سنتز نانوکامپوزیت ZnO/SnO2 با روش هیدروترمال، مشخصه‌یابی ساختاری و مورفولوژیکی با استفاده از XRD، SEM و EDX، ساخت قطعه حسگری، انجام تست های حسگری در شرایط متفاوت و تحلیل نتایج حسگری گاز است. نتایج به‌دست‌آمده نشان می‌دهد که پاسخ حسگر به نوع و ساختار ماده حساس، گاز هدف، دمای کاری، غلظت و مورفولوژی نانوساختار وابسته است. به نحوی که نمونه SnO2 سنتز شده به روش رسوب شیمیایی بصورت نانو ذره ریز و هم اندازه با مرفولوژی یکنواخت نسبت به گاز آمونیاک در دمای 120 درجه سانتیگراد گزینش گری خوبی را از خود نشان می دهد در حالی که نمونه SnO2 سنتز شده به روش هیدروترمال دارای ساختار نانو صفحه بوده و در دمای اتاق نسبت به گاز اتانول پاسخ خوبی دارد. نمونه سوم شامل نانوکامپوزیت ZnO/SnO2 که به روش هیدروترمال سنتز شده است و نست به گاز اتانول دردمای 90 درجه سانتیگراد گزینش گری خوبی را از خود نشان می دهد. نتایج فوق نشان می دهد که با مهندسی ساختار مواد حسگری، کامپوزیت کردن آنها و تحریک نوری حسگرها می توان به برخی از چالش های موجود در محیط های واقعی مانند محدودیت سنجش گاز در دمای بالا و گزینشگری گازها غلبه کرد. این پایان‌نامه بر اهمیت پیوند میان طراحی ماده و عملکرد در محیط واقعی، به‌منظور افزایش قابلیت اطمینان و کاربردپذیری عملی حسگرهای گازی نانوساختار، تأکید می‌کند.