空心纳米材料在催化、电池、化学传感器、生物医药和储能与转化等多个领域具有非常好的应用前景。在过去几十年中,科学家以有机聚合物、金属氧化物和无机-有机杂化材料制备了一系列的空心材料,其中多层空心有机硅纳米球（MHMOSs）因具有高比表面积、低密度、高负载容量、高化学稳定性等独特的性质而引起广泛地关注。MHMOSs的这些特殊结构,特别适合于高效催化剂的设计理念。但在非均相不对称反应中,因手性有机催化剂难于引入MHMOSs结构中且严重影响其形貌的控制。因此,本论文以简单且成本低廉的方法制备可功能化MHMOSs结构,并实现其在非均相不对称反应中的应用,具有重要的研究价值和应用前景。本文成功开拓了一种制备MHMOSs的简单有效方法,用氮气吸附-脱附、SEM、TEM、IR、元素分析和酸度滴定等手段系统研究表面形貌、酸负载量、结构组成和孔结构特征。通过磺酸的引入和金鸡纳碱衍生伯胺催化剂（QDNH₂）锚定,成功实现MHMOSs的有机功能化,并应用于不对称Michael加成反应。论文主要包括以下内容:第一章对空心纳米材料、多层空心纳米球的制备进行了综述,总结了多层空心纳米球特殊结构的优势及其应用,并阐述了多层空心纳米球应用于非均相催化的研究意义。第二章以简单有效的软模板法和水热处理法,通过调节三种硅源TEOS、BTSE、MPTMS比例及在乙醇水溶液中的溶质比,制备了含巯基的单层（SS-SiO₂-SH）、双层（DS-SiO₂-SH）和三层空心介孔有机硅纳米球（TS-SiO₂-SH）;以双氧水氧化巯基,制得相应的多层空心纳米球固体酸（SS-SiO₂-SO₃H、DS-SiO₂-SO₃H和TS-SiO₂-SO₃H）;通过酸碱反应吸附QDNH₂,制备得到多层空心介孔有机硅纳米球负载金鸡纳碱衍生伯胺催化剂（SS-SiO₂-SO₃/QDNH₂、DS-SiO₂-SO₃H/QDNH₂和TS-SiO₂-SO₃H/QDNH₂）三种非均相有机催化剂。实验结果表明,硅源比例和溶质比对MHMOSs的形貌和结构有显著影响。单一硅源MPTMS（2.0 mmol）合成的有机硅纳米球内层致密而难以形成多层空心结构。控制硅源总量,添加无机硅源TEOS和乙基桥连硅源BTSE,可改善有机硅纳米球的形貌与结构,最佳混合硅源TEOS、MPTMS和BTSE的摩尔比为0.5:0.7:0.3时。另一方面,保持溶剂总体积不变,调节水和乙醇的体积比例,当水的比例从70 mL升高到90 mL,纳米球尺寸从200nm左右减小到70 nm。在最佳的条件下,制得的SS-SiO₂-SH(530.3 m² g^-1,0.79 cm³g^-1,3.8 nm),DS-SiO₂-SH(512.4 m² g^-1,0.81 cm³ g^-1,3.9 nm)和TS-SiO₂-SH(382.5m² g^-1,0.38 cm3/g,3.8 nm)具有形貌尺寸均一的形貌和较大的比表面积和孔体积,巯基负载量分别为1.59 mmol g^-1、2.23 mmol g^-1和2.34 mmol g^-1,酸度滴定测得氧化后三个空心纳米球的酸度为0.35 mmol H⁺g^-1、1.5 mmol H⁺g^-1和0.8 mmol H⁺g^-1。通过元素分析测定SS-SiO₂-SO₃H/QDNH₂、DS-SiO₂-SO₃H/QDNH₂和TS-SiO₂-SO₃H/QDNH₂的氮含量,其QDNH₂催化剂的吸附量分别为0.40 mmol/g、0.51mmol/g和0.47 mmol/g。第三章将上述三种非均相催化剂应用于3-甲基-2-环己烯-1-酮与反式硝基苯乙烯的不对称Michael加成反应中,实验结果表明,DS-SiO₂-SO₃H/QDNH₂催化剂反应速度最快（48h）,产率（68%）和对映选择性（83%ee）最高。其它底物的不对称Michael加成反应中,DS-SiO₂-SO₃H/QDNH₂也表现出了优良的催化性能,不论是吸电子取代基还是供电子取代基的反式硝基苯乙烯都有中等的收率（62-84%）和对映选择性（83-96%）。催化反应结束后对DS-SiO₂-SO₃H/QDNH₂进行简单的离心洗涤回收,重复使用5次,仍具有较高的催化性能。