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TiO2是一種良好的氧敏材料，電阻式TiO2氧氣傳感器因其結構簡單、價格較低、體積小、不需要參比氣體電極而得到了廣泛的應用；隨著納米技術的迅速發展，TiO2材料因具有小尺寸效應，表面效應和量子效應等優異特性而有著廣闊的發展前景。

金紅石晶型是較為理想的氧敏相，其不但具有最為穩定的物理／化學性質，并在金紅石結構中，晶格中氧空位的遷移率較高，這是TiO2氧敏元件響應快速的重要原因，因而金紅石型TiO2成為氧氣傳感器的首選材料。

TiO2氧敏元件無論采用厚膜或薄膜的構成方式還是濕化學法（如，溶膠—凝膠法）或沉積法（如，濺射法）的制備工藝，均需要經過高溫處理才能得到金紅石相TiO2，并且，工作溫度也較高，這便限制了其應用范圍。

金紅石型TiO2對氧氣敏感，是重要的氧敏材料之一。但TiO2氧氣傳感器所需的工作溫度較高，容易造成材料結構的變化，導致元件性能的衰減。降低工作溫度是TiO2氧氣傳感器走向產業化過程中首先要解決的問題。由于在制備TiO2過程中需要進行高溫熱處理，才能得到金紅石型TiO2，其原因在于結晶過程中先在較低溫度下得到銳鈦礦型TiO2，而后在高溫下得到金紅石型TiO2，這會使顆粒度較大和比表面積降低，表面活性下降，因而需在高工作溫度下才能得到一定的靈敏度。

此外，TiO2材料的電阻率較高，通過摻雜可以降低元件阻值，有利于向實用化方向發展。TiO2氧敏元件電阻隨溫度變化較大，這會影響測量精度，需要通過外加電路進行溫度補償，也可以通過摻雜的辦法降低電阻溫度系數，提高TiO2氧敏元件的溫度特性。

從產業化發展的角度來看，要求TiO2氧氣傳感器具有實用性強、測量精確、響應快、穩定性好、易操作、結構簡單、成本低等特點；從市場需求分析看，有2個方面需求有著較為廣泛的開發前景：一方面是高氧區，主要應用于鍋爐節能、有氧治療、環境監測等方面；另一方面，在低氧區，將應用于航空航天、密封系統的檢漏等方面。