纳米尺度空间中物质的相态是研究纳米限域效应这一热点课题的结构基础。然而,纳米空间内多晶类物质的相态难以预测,且与常规体系不同,相态选择性规律成为研究该类物质亟待突破的瓶颈。正烷烃具有线性的分子链结构,是表面活性剂、脂类化合物、聚合物等体系的基本组成单元。其在相变过程中具有独特的性质,比如奇偶效应和表面结晶效应。而纳米限域下正烷烃由于受到尺寸效应,界面作用,孔道形貌的影响,其相行为会出现新的变化,这一点在混合烷烃中表现的尤为明显。混合烷烃又是研究线性聚合物等线性高分子的理想模型,因此,探索正烷烃及其混合组分在纳米限域下的相行为具有十分重要的意义。本实验选用正烷烃作为模型物质,吸附于SBA-15,KIT-6,CPG等维度、有序性不同的介孔材料中,使正烷烃分子处于不同的力场,以低温差式扫描量热法为基本手段,辅以变温X-射线衍射技术,同步辐射技术,测量纳米限域下正烷烃在融化、凝固过程的相变温度、相变焓等信息,建立单、双组分体系相图。并通过出现的新相及其稳定、介稳的特性,探究纳米限域下尺寸效应、界面作用及其孔道形貌对正烷烃分子结构的关系。研究结果为理解纳米限域下物质的性质,吸附、结晶,纳米材料的制备和运输等研究提供热力学基础,并为线性高分子和生物大分子的结晶行为提供理论模型。本实验的主要工作如下:（1）制备合成介孔材料SBA-15和C/SBA-15并制备正烷烃/多孔材料纳米复合材料。根据实验的需要及实验室条件,制备孔径在15 nm左右的一维有序硅基介孔材料SBA-15和10 nm左右的一维有序碳基介孔材料C/SBA-15,并对其进行孔径、孔容、比表面积、有序度的测试。成功制备各个孔径下正烷烃/SBA-15,正烷烃/多孔玻璃,正烷烃/KIT-6等纳米复合材料。（2）使用差示扫描量热仪（DSC）和变温X-射线衍射仪（变温XRD）测量并观察正烷烃二元混合组分n-C₁₆H34–C₁₇H36(n-C₁₆–C₁₇)在常规体系和吸附于限制体系可控多孔玻璃（CPG）（300 nm、8.1 nm）下的相行为,并绘制二元体系相图。通过实验发现,在限制体系CPG（300 nm）下,正烷烃分子的层间结构和链内排布在一定程度上均保持完整,与常规体系相行为相似;在限制体系CPG（8.1 nm）中,正烷烃分子的层间结构被破坏,出现新相RII及新的相行为。这些新现象是由多孔材料的孔壁作用和尺寸作用造成的。（3）使用正烷烃n-C₁₇H36为模型物质,吸附于CPG,SBA-15,KIT-6等多孔材料中,通过改变纳米限域环境,使用DSC和变温XRD为研究手段,探究正烷烃在不同限制条件下的相变行为。探索孔径大小,孔道维度,孔道形貌对正烷烃相行为的影响。结果发现,在CPG（8.1 nm）,KIT-6（8 nm）和SBA-15（9.6 nm）中,正烷烃的相变温度出现较大程度降低,相较于纯组分,固-固相变温度降低约25°C,固-液相变温度降低至10°C以下。出现新相RII,升降温过程经历Oi→Oi+RI→RI→RII→L。由此判断,纳米限制效应不仅影响了孔内分子的有序排列,还改变了分子稳定相和转动相的相对自由能大小,从而产生了转动新相。同时,孔道有序,低纬度的纳米限域环境对正烷烃分子的有序排列有着较大的干扰作用。