介孔纳米材料,得益于其独特的结构框架、巨大的比表面积以及规整可调的孔结构,其在储氢、电池、催化、分离、载药释放等研究领域得到了非常广泛的应用,创造了巨大的经济效益。本论文针对传统介孔二氧化硅纳米材料研究中遇到的问题,以介孔二氧化硅和碳纳米管复合材料的设计和合成调控为主线,对复合材料的设计构筑、结构解析、生长规律与组装机制和催化应用等方面进行了比较全面深入的研究。本论文的主要研究内容如下:1.褶皱状介孔二氧化硅和碳纳米管复合材料的制备及其应用的研究通过双连续相微乳液体系,将褶皱状介孔二氧化硅壳层结构包覆生长在碳纳米管管体上,得到单分散玉米棒状碳硅复合纳米材料。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射和比表面积分析等手段分析了材料的结构和组成。介孔二氧化硅在碳纳米管表面可以实现均匀包覆,材料的二氧化硅壳褶皱间空隙形成20纳米左右的狭缝介孔,具有较大的比表面积。以该材料作为催化剂载体,负载钯纳米颗粒之后制备得到催化剂。通过原子吸收光谱、X-射线光电子能谱分析表明钯纳米颗粒可以成功地负载。对邻硝基苯胺的硼氢化钠的还原反应中,表现出较高的催化活性。依赖于材料合成过程中赋予的磁性,在实际应用中可以很容易地从反应体系中分离,实现多次循环使用。2.磁性中空介孔二氧化硅胶囊纳米颗粒的制备及其应用的研究通过油水两相分离法,及高温煅烧去除碳纳米管后,得到磁性中空介孔二氧化硅胶囊纳米颗粒。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射和比表面积分析等手段对材料的结构和组成进行了全面的分析。该复合材料具有较大的比表面积和均匀的孔结构(8纳米)。将Ag纳米颗粒负载到载体上之后得到新型催化剂。该催化剂在对对硝基苯酚(4-NP)的催化还原反应中,展示出了比较优异的催化性能。所制备的催化剂,得益于其良好的磁性,在实际应用中可以很容易地从反应体系中分离,实现多次循环使用