介孔分子筛具有较大的比表面积、孔径均一且表面易官能团化等一系列特点,这些特性使得其在光学、电磁学和生物医学等领域展现了非常诱人的应用前景。目前,介孔分子筛的发展重点是在催化方面的应用。选择合适的修饰剂和适宜的方法,对介孔分子筛进行功能化修饰是提高其催化性能的有效方法。通过对不同方法制备催化剂的结构分析和催化性能测试,不仅可以对催化剂的制备条件进行优化,还可以进一步获得催化性能与其结构和制备方法相关联的信息,从而为设计和制备高性能催化剂提供新的方法。本研究旨在利用改进的后嫁接法对SBA-15与SBA-16介孔分子筛进行功能化修饰,以引入酸性中心和氧化中心。在合成过程中,解决SBA-15与SBA-16在酸性条件下Al不易进入分子筛骨架和TiO₂前驱物在过滤洗涤过程中易流失等问题,制备Al/SBA-15、Al/SBA-16、TiO₂/SBA-16和Bi-TiO₂/SBA-15四种功能化修饰的介孔分子筛,并研究其在催化苯酚叔丁醇烷基化和降解有机染料罗丹明B（RhB）的反应机理。以SBA-15为载体,利用改进的直接法和后嫁接法合成了高度有序的Al/SBA-15。对样品的结构分析表明:合成方法对Al/SBA-15的形貌和酸性有较大影响。直接法合成的Al/SBA-15经过水热处理,Al取代Si进入SBA-15的骨架中,使得Al/SBA-15的孔径、孔容增大;而后嫁接法合成的Al/SBA-15,一部分Al负载于SBA-15的内表面使得孔径、孔容减小。Al/SBA-15的酸性测试结果表明:后嫁接法合成的Al/SBA-15具有更多的B酸和L酸性中心。参照Al负载SBA-15的合成方法及催化效果,以SBA-16为载体,采用后嫁接法合成了Al/SBA-16。测试表明:Al/SBA-16仍具有高度有序的三维孔道结构和中等酸强度。在Al/SBA-15（16）中,Al的修饰增强了Si与Al的相互作用,调变了SBA-15（16）的酸量。同时,Al的引入还调控了SBA-15（16）的孔道结构,使得孔径、孔容和比表面积发生变化。以苯酚叔丁醇烷基化为反应探针,研究了Al/SBA-15（16）的催化活性和重复利用率。研究表明:当催化剂用量为0.05g,叔丁醇与苯酚的物质的量配比为5时,在190℃下反应7h,苯酚的转化率和2,4-二叔丁基苯酚的选择性均达到最佳。结合苯酚与叔丁醇在Al/SBA-15（16）孔道内的吸附能和苯酚叔丁醇烷基化反应的活化能,探讨了Al/SBA-15与Al/SBA-16催化烷基化反应的机理。利用孔道内水解的方法合成了TiO₂/SBA-16。采用XRD、N2吸附-脱附、UV-vis和TEM等手段对样品进行了测试表征。结果表明,TiO₂/SBA-16仍然保持了SBA-16的介孔结构;SBA-16的三维孔道结构对TiO₂纳米粒子的生长起到很好的限制作用,TiO₂的粒径被限制在5nm以下。TiO₂/SBA-16的光催化活性优于传统后嫁接法合成的TiO₂/SBA-16和工业上使用的纯TiO₂纳米颗粒。Laungmuir-Hinshelwood（L-H）动力学模型研究表明,在合成TiO₂/SBA-16中存在最佳Ti/Si配比。当Ti/Si配比过小时,TiO₂颗粒被大量的SBA-16包裹,导致其无法与反应物分子充分接触,失去小尺寸效应;当Ti/Si配比过大时,TiO₂可能会造成某个方向孔道的堵塞,阻碍RhB与TiO₂的接触,导致催化效果减弱。以SBA-15为载体,Bi（NO₃）₃·5H₂O和C₁₆H₃₆O₄Ti为无机前驱体,利用二步法设计合成了Bi-TiO₂/SBA-15。通过XRD、XPS和TEM等测试技术对合成的样品进行了表征,结果表明:负载后样品仍保持SBA-15原有介孔结构,且Bi₂O₃和TiO₂均匀地负载于SBA-15的孔道内。通过DFT方法,对TiO₂和Bi-TiO₂的能带结构进行了计算,并以此为依据,分析了Bi-TiO₂/SBA-15光催化性能提高的原因。在SBA-15和Bi-TiO₂的协同作用下,Bi-TiO₂/SBA-15在紫外光和可见光下,都具有极高的光催化活性,其原因是:首先SBA-15较大的比表面积和发达的孔结构,既提供了高浓度反应条件,也增加了光生空穴和自由基与被吸附的RhB分子碰撞概率。另外Bi-TiO₂的带隙宽度（1.85eV）小于TiO₂带隙宽度（3.2eV）,这使光生导带电子能够从Bi注入到TiO₂的导带上,产生有效地电荷分离,从而提高光催化效率。