该论文的主要目标是开发一种制备具有可控壳层厚度的具有催化活性的镍-二氧化硅的复合核壳结构的途径.二氧化硅以及基于二氧化硅和硅酸盐的功能材料因为它们在光子晶体、传感器和催化领域所具有广泛用途而引起了人们很大的兴趣.通过溶胶凝胶的方法,制备了单分散的胶体二氧化硅纳米球颗粒,并且对相关的实验条件和参数进行了研究.在成功的制备了单分散的胶体二氧化硅纳米球的基础上,通过自组装的方法制备了二维和三维的亚微米球的六方密堆阵列结构,并且对自组装过程中的实验条件进行了摸索.主要通过扫描电子显微镜对制备的阵列结构进行观察和表征,发现只有尺寸均匀的球体才能够聚集形成阵列,否则,所堆积的块体中就会出现点缺陷或者线缺陷.此外,通过一个多步骤的包覆方法制备了具有可控壳层厚度的二氧化硅/镍的核壳结构.以直径在400纳米的单分散胶体二氧化硅纳米球为原料,可以通过反应一次在球的外层制备均匀的壳层,平均一次可以增加壳层厚度5纳米.通过在碱溶液中浸泡的方法除去二氧化硅内核而得到空心求结构,再经过高温还原得到金属镍与二氧化硅的复合球体.由于颗粒的球形外形,因此金属与二氧化硅的复合壳层具有一定的机械稳定性和强度.主要通过X-射线衍射、透射电子显微镜和扫描电子显微镜对样品的物相,形貌进行分析和观察.结果表明这些空心球壳由粒度在10nm左右的金属镍和二氧化硅组成,具有多孔的结构.通过进行等温氮气吸附测试及等温氢气吸附测试研究了该材料的比表面,孔径分布、吸氢能力等性质.并且通过丙酮加氢的气体异相催化反应来评价了该材料在催化方面的可能用途.