纳米氧化硅材料,包括零维纳米颗粒（气相二氧化硅和介孔二氧化硅）,一维纳米纤维和纳米管,以及纳米球等,已在储能、吸附、（光）催化、气敏和生物医学等领域得到了广泛的应用。当前,随着二维材料的发展,二维形貌和结构显示出更加优良的特性,包括大比表面积和丰富的表面可接触活性点等。但有关二维氧化硅纳米片的应用相对较少,这可能是因为,化学方法合成氧化硅纳米片的过程较为复杂且成本高。因此研究者利用简单方法从廉价的二维黏土矿物,如高岭石和蛭石中衍生出非晶态氧化硅纳米片,尤其是高岭石衍生的氧化硅纳米片较为完整地保留了天然高岭石的假六边形片状结构,并具有丰富的表面可接触羟基,以及分级微/介/大孔结构。本论文即利用天然层状黏土矿物高岭石衍生的氧化硅纳米片（SiNSs）,通过多种结构调控手段开发高性能功能复合材料,探索其环境吸附与催化性能。具体体现在:（1）通过调节高岭石衍生的氧化硅和γ-AlOOH纳米片（SiNSs和AlNSs）的比例,依据纳米片尺寸和表面电荷来调控分级多孔结构,并系统研究了所得分级多孔纳米片（HPNSs）的结构组成与表面性质。结果显示,HPNSs的宽范围比表面积（217-544 m2/g）和孔体积（0.49-2.24 cm3/g）明显大于天然高岭石。其分级微/介/大孔结构是基于具有静电斥力（p H=8.5时）的多尺度纳米片的空间位阻效应构建的;同时,HPNSs的表面电荷来源于带负电的Si-OH（SiNSs）和带正电的Al-OH（AlNSs）之间的竞争。对刚果红阴离子染料的吸附实验表明,HPNSs比天然高岭石具有更大的吸附容量（63-786 mg/g）,且吸附速率极快,说明HPNSs因其表面Al-OH的静电吸附作用和分级多孔结构的物理吸附与传输作用而具有的优异吸附特性。（2）深入研究了SiNSs的性质及其在Sn（Ⅱ）还原生长法制备超细纳米银（AgNPs）中的特殊作用。通过调节Sn（Ⅱ）还原剂含量x（1.2-6.0 wt.%）,发现Sn（Ⅱ）活化的SiNSs（xSn-SiNSs）的比表面积几乎不变,其还原性也未完全随x值的增加而增加,可能是由于SiNSs表面羟基对Sn（Ⅱ）达到饱和吸附,这随后也导致xSn-SiNSs表面羟基吸附的Ag（I）前驱体减少。因此,调控所得AgNPs的尺寸和负载量都主要呈现先增加后减少的趋势。由于Janus-SiNSs羟基化表面的硅羟基对阳离子具有的静电引力以及微孔所具有的锚定作用,调控所得AgNPs的平均尺寸分布在1.71-2.16 nm,半数以上都是纳米团簇,并呈高度分散状态。复合催化剂Ag/xSn-SiNSs对4-硝基苯酚的还原反应具有高催化活性,其中Ag/2.4Sn-SiNSs在80 s内使反应完成,转化频率达3.34 min-1。（3）通过与富含羟基的多孔氧化硅纳米片SiNSs复合,制备少层的部分掺氧的氮化碳（POCN）纳米片。双二维POCN/SiNSs复合材料中,少层POCN纳米片通过前驱体三聚氰胺在SiNSs介/大孔中的空间限域热聚合得到,与此同时通过与SiNSs表面羟基的相互作用诱导部分氧掺杂,最终得到氧掺杂氮化碳（O-CN）与CN、SiNSs的复合材料。所得POCN/SiNSs对罗丹明B的光催化降解活性明显高于块状氮化碳,其中0.5POCN/SiNSs在60 min内使反应完成,具有最高的κ值（单位质量g-C3N4的表观速率常数）7.90 min-1/g,表明其具有良好的光催化特性,可能来源于较大的比表面积（160 m2/g）、增强的可见光捕获能力、增强的光生载流子分离效率和较高价带（VB）具有的强氧化能力。