自介孔二氧化硅纳米材料发现以来,因其较大的比表面积、孔容以及优良的生物相容性,使其在药物运输、细胞成像以及多相催化等表现出优良的性能。鉴于此,大量课题组对其进行了一系列研究与表征。通过改变硅源的量、种类,体系的pH,反应时间,以及表面活性剂种类等,成功实现了介孔结构(有蠕虫状,发散状,以及树莓状)以及颗粒大小(20-1000nm)的调变。但是,仍存在很多问题有待解决,比如合成困难、收率太低、反应条件苛刻等。对此,本文提出了通过引入扩孔剂的策略,使得孔径大小的调变更加简单化;另外通过改变硅源种类以及表面活性剂碳链长度实现大批量合成尺寸介于40-100纳米可控的介孔二氧化硅颗粒。在这个过程中,也实现了介孔窗口开放程度的调变,通过窗口的调变,进一步促进其在生物医药领域的应用。在接下来的研究中,本文发现通过引入有机醇盐,成功实现一步化简单大批量合成尺寸在25-50纳米可控的纳米球,避免了使用价格高昂的正硅酸四甲酯(TMOS)以及避免了较大的水硅比体系,对于合成上来说是一个进步。众所周知,介孔材料因其特殊的孔道结构、较大的比表面积,在多相催化上具有较大的潜在应用价值,目前,环己醇与环己酮(KA油)的消耗量巨大,其主要通过环己烷氧化制备,本材料是否也可以在此方面有所应用,对此本文进行了相关研究。通过使用简单的研磨法,将过渡金属(铁,钴,锰等)掺入介孔二氧化硅纳米颗粒中,因其材料的限域效应,所引入的金属氧化物颗粒均在1-2nm左右,成功实现了纳米尺度过渡金属的制备。在氧气氛围下,本文最高实现了环己烷20%以上的转化率,选择性高达100%。通过自由基捕获剂的引入,以及紫外等表征手段的运用,我们提出该反应为自由基机理。这为之后的进一步研究提供了理论基础。