由于中空微球型材料具有较小的密度、较大的比表面积以及较好的稳定性和表面渗透能力,使其在许多领域都有广泛的应用前景,于是近年来成为材料研究领域中引人注目的方向之一。本文以由航空煤油及表面活性剂Span-80构成的油相与硅源、水及相应的酸构成的水相,二者形成的乳液体系为反应模板,制备了多种具有中空结构的微球。详细考察了制备条件对中空微球结构的影响;通过偏光显微镜、扫描电镜、氮气吸附等温线和X射线衍射等手段对样品进行了表征。对乳液/溶胶-凝胶法和浸渍法制备的钛硅复合中空微球进行了催化性能的研究。论文的主要内容包括:以正硅酸四乙酯为硅源,硝酸为其水解催化剂,采用乳液/溶胶-凝胶法成功制备了二氧化硅中空微球。样品是分散性较好的中空球形粒子,氮气吸附等温线和X射线低角衍射证明了球壳中分布有无规则排列的杂介孔孔道。首次以磷酸作为正硅酸四乙酯水解的催化剂,利用第二章中描述的乳液体系,制备了掺杂磷的二氧化硅中空微球。结果发现,部分磷酸参与到硅酸的凝胶过程,X射线衍射证明了有Si5P6O25(3P2O5·5SiO2)晶形的存在,其原因可能是在正硅酸四乙酯的预水解过程中,磷酸不仅起到催化剂的作用,而且参与了水解-缩聚过程。二氧化硅壳层中具有Si5P6O25结构,目前还没有见过相关的报道。以水玻璃作硅源,利用第二章中描述的乳液体系制备了二氧化硅中空微球,通过表征可知,样品粒径不均匀、壳层中分布无序介孔。以正硅酸四乙酯为硅源,以自制的硝酸氧钛溶液为钛源,分别采用乳液/溶胶-凝胶法和浸渍法制备了钛硅复合中空微球,并对其进行了结构表征和钛的存在形式分析。然后将这两种中空微球用于以叔丁基过氧化氢为氧化剂的环己烯环氧化反应中考察了其催化活性,结果发现浸渍法制备的钛硅中空微球的催化活性远远低于乳液/溶胶-凝胶法制备得到的。分析产生这种结果的原因是由两种方法制备得到的中空微球中钛的存在形式不同,乳液/溶胶-凝胶法中钛大部分以四配位的形式高度分散在二氧化硅骨架中,而浸渍法中钛大多以二氧化钛甚至锐钛矿的形式存在,故导致最终的催化活性相差较大。