近年来由于介孔材料在催化、吸附、分离、环境污染控制、药物释放、成像、传感器等领域展现出的应用前景而成为人们研究的热点。其中,中空介孔微-纳米球由于其中空和介孔结构具备更强的分子承载能力和更高的纳米反应器活性而受到广泛关注。但是目前这类材料的研究面临合成步骤复杂、产量低等问题。为解决这一问题,本论文首先探索了中空介孔纳米球的快速合成的方法,然后针对纳米球功能化进行了一系列研究并得到以下研究成果:1.采用聚丙烯酸(PAA)为中空模板,聚醚F127为造孔剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,氨水为催化剂在乙醇体系中制备了中空介孔SiO2纳米球。系统研究了搅拌速度和聚醚F127引入量对中空介孔SiO2纳米球形貌及比表面积的影响。通过透射电镜、N2-等温吸脱附等表征说明该合成方法具有很好的普适性,通过调节F127的引入可以实现对比表面积的有效控制。结合数据分析发现,PAA和F127用量均为0.7g,且搅拌速度为450rpm条件下得到的SiO2纳米球形貌最好,且比表面积最大,达到692.464 m2/g。2.通过氨基化对纳米球进行功能化修饰,考察了其对铀酰离子的吸附性能。吸附动力学曲线表明,氨基化纳米球在pH = 7条件下30 min可达到吸附平衡,最大吸附量为489.23 mg/g。在氨基化纳米球基础上通过席夫碱反应将水杨醛嫁接至纳米球上,考察其在低浓度下铀吸附能力,发现15 min内纳米球可将5 mg/L的铀酰离子完全吸附。进一步研究了水杨醛功能化纳米球的荧光性能,数据表明修饰后的中空介孔SiO2纳米球在水溶液中能够实现对Al3+离子的有效检测,检测限为1.19×10-7M。3.采用原位法快速合成了 Fe3O4@HMS磁性纳米球,通过XRD、N2-吸脱附曲线、TEM等对样品进行了表征。并系统研究了其在类芬顿反应中的催化性能,结果表明在H2O2/Fe3O4@ HMS为6 mL/40 mg条件下催化效果最好,150 min内对100mg/L的亚甲基蓝溶液的降解率达到98.02%。