大孔/介孔材料具有高比表面积、二维(2D)或三维(3D)的大孔/介孔结构以及大孔容。这些特征使大孔/介孔材料在物理和化学领域具有许多潜在的利用价值。大孔/介孔材料中的介孔可以选择性容纳客体分子，所具有的高比表面积有利于气体分子吸附，介孔材料作为载体也有利于活性组分在其表面的分散。大孔结构则可降低传质阻力和促使客体分子到达活性位。具有大孔-介孔双模孔结构的催化剂具有更高的扩散效率。具有高比表面积、大孔容、高度有序孔结构的多孔SiO2在气体吸附和催化领域有重要应用。在非硅的多孔材料中，MgO、活性氧化铝(γ-Al2O3)和铈锆固溶体(Ce1-xZrxO2)尤其重要。碱土金属氧化物中MgO作为固体碱催化剂或载体应用较多，但有关具有介孔孔壁的三维有序大孔(3DOM)MgO的制备目前尚无文献报道。γ-Al2O3作为一种重要的材料在盐的超滤、在环境净化中作为吸附剂、作为机动车尾气净化的催化剂、在非均相催化有机物脱氯反应中作为催化剂载体以及在石油精馏中都有重要的用途，然而具有3D有序介孔孔壁的3DOM γ-Al2O3的合成目前并无文献报道。Ce1-xZrxO2固溶体作为紫外射线吸收剂的添加剂、机动车尾气三效催化剂、固体氧化物燃料电池以及玻璃刨光剂进入商业化应用，但兼有介孔孔壁的3DOM Ce1-xZrxO2固溶体的合成方法也未见文献报道。 本文研究工作采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球作为硬模板和三嵌段共聚物EO20PO70EO20(Pluronic P123)或EO106PO70EO106(Pluronic F127)作为软模板剂，合成具有蠕虫孔状介孔孔壁的3DOM MgO、具有3D有序介孔孔壁的3DOMγ-Al2O3、具有2D有序介孔孔壁的3DOM SiO2以及具有蠕虫孔状介孔孔壁的3DOM固溶体Ce0．6r0．4O2和Ce0．7Zr0．3O2。采用XRD、SEM/EDXS、TEM/SAED、BET、TGA/DSC、FT-IR、TPR、TPD、XPS等技术表征这些3DOM产物的物化性质。 本文研究工作在改进文献方法的基础上合成具有有序密堆积结构的PMMA单分散微球，其粒径约280 nm。以PMMA和三嵌段共聚物为模板，合成出：(1)具有蠕虫孔状介孔孔壁的3DOM MgO，比表面积最高可达243 m2/g，孔容为0．45cm3/g，介孔孔径为3～5 nm，大孔孔径为50～150 nm；(2)具有3D有序介孔孔壁的3DOM γ-Al2O3，最高比表面积为136 m2/g，孔容为0．68 cm3/g，介孔孔径为4～5nm，大孔孔径为50～200 nm：(3)具有2D有序介孔孔壁的3DOM SiO2，比表面积为663 m2/g，孔容为．2．07 cm3/g，介孔孔径为4～6 nm，大孔孔径为50～200 nm；(4)具有蠕虫孔状介孔孔壁的3DOM固溶体Ce0．6Zr0．4O2和Ce0．7Zr0．3O2，比表面积分别为100和91 m2/g，孔容分别为0．51和0．33 cm3/g，介孔孔径均为1～5 nm，大孔孔径均为50～170nm。研究发现，溶剂种类和浓度、干燥条件、焙烧条件等对3DOM产物结构均有重要影响。基于这些实验结果，建立了可控制备上述3DOM材料的方法。 表征结果表明，在适宜的合成条件下，所得MgO、γ-Al2O3、SiO2以及Ce1-xZrxO2固溶体均具有较好的3DOM结构，其中，3DOM MgO和3DOM Ce1-xZxO2为具有蠕虫孔状介孔孔壁的立方多晶材料，3DOM Al2O3为具有3D有序介孔孔壁的多晶材料，3DOM SiO2为具有2D有序介孔孔壁的无定形材料。这些材料均具有较高的比表面积和较大的孔容。H2-TPR结果表明，3DOM Ce0．6Zr0．4O2和3DOM Ce0．7Zr0．3O2具有优异的低温还原性，其中前者的还原性好于后者的。CO2-TPD结果表明，3DOMMgO和3DOM Al2O3均具有至少两种不同强度的碱性位。这些3DOM氧化物独特的孔结构和物化性质使其适于作催化剂载体。