介孔材料由于具有均匀、规则且贯通的孔道、高表面积和孔容、可调的孔径和孔结构、独特纳微结构及形貌等,在催化、吸附、传感、载药、能量转换与存储以及气体传感/分离等领域展现了诱人的应用前景。目前,尽管可以通过不同的合成策略制备出种类丰富的介孔材料,但材料的主体仍集中于二氧化硅、碳、金属氧化物和贵金属等等。对于聚合物,由于聚合过程复杂、单体易挥发、缺乏合适的模板等问题,制备孔结构和形貌精确可控的介孔材料仍面临巨大的挑战。研究表明,基于溶液中的软模板共组装,可以直接获得具有分子或纳米级结构精度的介孔材料。而在液相反应体系中引入异相界面,可以进一步改变胶束的组装行为;同时,表界面还可以为介孔材料的生长提供支撑或者限域作用。因此,引入相界面,有望得到结构独特,在单相合成体系中无法得到的同质或异质介孔材料。基于此,本文通过构建不同的液基界面（液液、固液、气液界面）,控制胶束和前驱体在不同界面的共组装过程并研究其组装机理,旨在合成孔径与孔结构可调、形貌多样的多种多孔导电聚合物和仿生聚合物。进一步将其应用于气体传感领域,并系统地研究其传感性能与材料的孔结构、形貌、组装工艺和性能之间的内在联系。具体研究内容如下:1.固液界面自组装——碳表面构筑介孔导电聚合物基于胶束导向共组装策略,利用简单、高效、无污染的空气等离子体辐照法对各类碳材料表面进行含氧官能团化修饰,在固（碳）液（水）界面原位生长多种介孔导电聚合物（如聚吡咯、聚苯胺）。此外,引入水溶性的噻吩衍生物单体（3,4-乙烯二氧噻吩,EDOT）和掺杂剂聚苯乙烯磺酸钠（PSS）,合成了介孔导电聚合物PEDOT:PSS并揭示了其组装机理。本研究开发了一种新型介孔导电聚合物,并实现了高电化学活性材料在柔性碳衬底上的原位生长,有望为高性能柔性器件的制备提供一条有效途径。2.固液界面自组装——不同表面生长介孔单层导电聚合物提出一种简单、通用的仿生改性策略,在固液界面上诱导胶束和单体共组装,在不同特性和结构的材料表面,实现一系列介孔导电单层聚合物的大面积可控合成。以硅片为例,在其表面成功生长了多种聚合物单层,包括聚吡咯、聚苯胺和PEDOT:PSS,其具有规则排列、孔径可调的介孔阵列（16～20 nm）和超薄厚度（25nm）。在气体传感器元件上原位生长的介孔单层聚吡咯,对低浓度（0.2 ppm）氨气表现出高灵敏的响应。研究表明,敏感材料的介孔结构和薄膜形态,以及器件独特组装方式（原位生长）带来了快速的响应和恢复特性、优异的选择性、稳定性和实用性。3.液液界面双模板共组装——可控制备介孔聚多巴胺通过双模板共组装策略,在液液界面上一锅法制备具有介孔结构和形貌可调的聚合物纯材料。通过构建一系列不同形态的液液界面,导向单体在界面组装、聚合,得到具有不同形貌的有序介孔聚多巴胺,包括超薄纳米片、胶囊、中空纳米球和纳米颗粒。其中,合成的纳米片具有规则排列的有序介孔（孔径10 nm）和超薄厚度（30 nm）。进一步用于室温下的甲醛传感,其表现出良好的响应灵敏度、较快的响应和恢复、优异的选择性和稳定性,这得益于有序介孔和超薄片层结构所带来的高比表面和丰富的表面活性位点。4.胶束辅助的气液界面自聚合——有序介孔聚合物薄膜的大面积制备通过胶束辅助的气液界面自发聚合策略,实现了多种介孔聚合物薄膜的大面积制备,包括聚多巴胺、聚苯胺和聚多酚等。构建常见的空气/水界面,通过空气中的氧气自发氧化聚合,得到的聚多巴胺薄膜具有规则介孔（孔径15 nm）结构、晶圆级尺寸（>30 cm2）和可调的厚度（20～60 nm）,其可直接转移到多种基底上。由于表面丰富的氨基活性位点和独特的介孔结构,构建的介孔聚多巴胺薄膜基石英晶体微天平对有机挥发性气体（庚醛）表现出较好的响应灵敏度、较快的响应恢复、较低的检测极限浓度（0.2 ppm）、优良的选择性和稳定性。