粉煤灰和煤气化渣是我国煤炭能源利用过程中产生的两种典型燃煤固体废物。我国所面临的燃煤固体废物的处理压力十分巨大,既要消纳历史积压而来的数量巨大的粉煤灰,又要为排放量日益增加的煤气化渣寻找处置途径。传统的资源化消纳途径如建筑材料、农用土壤等领域的市场已经趋于饱和,且随着这些领域原料价格的下滑和应用标准的提升,燃煤固体废物在其中已不占据优势。因此,燃煤固体废物的资源化势必向高附加值和创新型的应用方向发展。本研究针对燃煤固体废物的高硅特性,将其应用到介孔硅基材料的制备上,从而借助介孔硅基材料广泛的应用范围,将燃煤固体废物的资源化提升到一个新的平台,这对燃煤固体废物的永续消纳具有十分深刻的意义。本研究的内容分为两大部分。一部分是针对粉煤灰和煤气化渣化学性质的差异,分别通过不同的合成方法制备出介孔硅基材料。另一部分是对所获取的介孔硅基材料热稳定性和应用性能的检测。在介孔硅基材料的合成中,通过对煤气化渣的酸预处理和碱熔处理获得了化学活性高的高硅原料,然后通过溶胶-凝胶工艺成功制备出具有超大比表面积(1347 m2/g)和较大孔容(0.83 cm3/g)的有序介孔硅基材料MCM-41。然而溶胶-凝胶工艺由于前驱体组分和均一性难以控制,在工业放大上存在困难。故在以粉煤灰为原料合成介孔硅基材料的过程中,本研究首次提出了化学酸溶蚀法制备介孔材料。针对酸溶蚀反应强度与所获得硅基材料比表面积间的关系,本研究提出了反应强度数值模型,并借助此模型讨论了酸溶蚀法的成孔过程和机制。随模型定义的反应强度值(RI)的升高,所获得的硅基材料的孔结构按以下顺序发生变化：无孔、楔形介孔、平行板形介孔、圆筒形介孔、微孔和楔形介孔。在最佳反应强度(RI=5327)下,所制备出的新型介孔硅基材料为圆筒形介孔结构,且具有大的比表面积(585.02m2/g)和孔容(0.54 cm3/g)。这证明了酸溶蚀法可以制备出与溶胶-凝胶法相媲美的介孔硅基材料,而酸溶蚀法所具备的工艺简单,工业化难度低等特点,将会给介孔材料的合成领域带来变革。通过对溶胶-凝胶法和酸溶蚀法获得的两种介孔硅基材料热稳定性的对比发现,后者的热稳定性要明显优于前者。在900℃下处理1h后,溶胶-凝胶法获得的MCM-41的孔容仅剩余15%,而酸溶蚀法获得的孔容还保留有55%。在介孔硅基材料于相变材料载体和重金属吸附的应用研究中,同时讨论了孔形对应用性能的影响。具有圆筒形介孔的硅基材料在作为相变材料载体时,其有效负载率(54.85%)最大,所获得的定型相变材料相变热为50.65 J/g,相变温度为30.9℃在循环热稳定性和泄露性检测中均表现优越,具有极强的应用价值。所合成的介孔硅基材料直接应用于重金属Cr和Pb吸附时,其吸附量较低。经螯合基团EDTA和DTPA改性后,圆筒形介孔硅基材料对Pb的吸附量大幅上升(17.30 mg/g和16.90 mg/g),成为三种孔形中的最佳选择。改性后的介孔硅基材料在重金属吸附领域具备很强的竞争力。