三维有序大孔(3DOM)材料是一类具有规则而均匀孔道结构的大孔材料，在光学、通讯，乃至化学化工过程有着非常诱人的应用前景，近年来在物理、化学、材料等领域引起广泛关注。这种材料的孔结构、孔壁组成以及孔内化学环境可在很大范围内调变，通过耦合、嫁接，可以构建具有独特的催化和吸附性能的功能型材料。 本课题致力于3DOM材料杂多酸功能化研究，采用三种方法将杂多酸这种具有良好催化活性的大分子加入到3DOM材料的孔壁中，制备出兼备3DOM材料有序大孔结构特性和杂多酸优良催化活性的功能型材料，研究了这种新型功能化3DOM材料制备规律性，掌握了制备方法、处理条件与功能化材料结构形态与物理化学特性的关系，探索了在催化过程中开发应用的可能性。主要研究内容和结果如下： 1.采用无乳化剂乳液聚合法，合成了直径在500 nm左右的聚苯乙烯(PS)胶球，并以离心法和自然沉降法组装成胶晶模板。SEM观察显示，所得到的胶晶都具有面心立方结构(fcc)特征，自然沉降法得到的胶晶的规整性优于离心法得到的胶晶。 2.采用直接浸渍法，制备了杂多酸功能化3DOM材料，研究了所得功能化3DOMPW<,12>-SiO<,2>材料物理化学特征。结果表明，所制备的杂多酸功能化3DOM材料具有良好的三维规整性，XRD、IR测试表明，在有机溶液体系直接浸渍得到的样品，其杂多酸以较大颗粒附着于载体表面，与载体之间的相互作用较弱，杂多酸完整地保持了Keggin型结构，BET测试结果显示，材料比表面积比较小，浸渍前后的3DOM Si02比表面积变化不大。 3.采用原位溶胶-凝胶转化胶晶模板方法，并结合煅烧或溶剂萃取除去胶晶模板技术，成功的制备了一系列杂多酸功能化3DOM材料。研究表明，原位溶胶.凝胶转化得到的样品，大孔结构的三维规则性也很好，杂多酸与载体之间以较强的化学键相互作用，尤其是煅烧的样品，XRD、IR及MAS-NMR结果显示，特征峰发生较大变化，部分杂多酸脱除结构水，但是仍然保持杂多酸的一级结构；BET结果表明，煅烧样品的比表面积较大，孔壁粒子较致密，微孔孔体积较大。而萃取样品的热重.红外(TG-IR)测试显示相当量的水和CO<,2>释出，表明样品中存在相当量的水/或羟基和有机碎片，这导致了它的结构较为疏松，孔隙率较低。 4.特别系统地研究了由原位溶胶-凝胶结合煅烧工艺得到的功能化3DOMPW<,12>-SiO<,2>材料微观孔结构特征和物理化学特性。研究表明，杂多酸在载体中的分散状态以及杂多酸和载体之间的相互作用特性与杂多酸含量密切相关，杂多酸负载量低的样品，杂多酸以小粒子高分散在载体中，SEM和TEM观察显示，样品的大孔结构三维规整性好，而负载量高的样品，孔壁缺陷多，甚至难于形成三维规整大孔结构材料。此外，吡啶吸附红外光谱测定结果表明，样品的酸性与其中的杂多酸负载量的关系呈火山曲线变化。在所研究的不同负载量的样品中，PW<,12>/SiO<,2>摩尔比为1：30的样品具有最高的酸性。 样品的煅烧温度提高，会导致样品中负载的杂多酸逐渐分解，至650℃时，基本分解为钨氧化物，样品的酸性也随煅烧温度的提高逐渐下降。 5.杂多酸在不同载体上负载化也进行了研究，XRD和IR结果显示，不同表面性质的载体对功能材料的物理化学性质有明显影响，偏碱性的载体，如NiO、Cr<,2>O<,3>等，与杂多酸的相互作用很强，导致杂多酸分解；偏酸性载体，如SiO<,2>、ZrO<,2>等，与杂多酸的相互作用相对弱一些，杂多酸较好地保持原来特征。 6.探索研究了这种杂多酸功能化3DOM材料在非极性和极性催化反应体系中的催化特性，分别以长链烯烃的苯烷基化反应和乙酸与正丁醇的酯化反应作为这两种体系的模型反应。实验结果表明，以溶胶凝胶法结合煅烧去除模板工艺得到的材料具有优良的催化活性和重复使用特性，烯烃转化率和酯收率均达到90％以上，重复使用4次，仍然保持很好的催化活性。浸渍样品虽然具有良好的催化活性，但是重复使用性能很差，使用1次后已经不显示活性。回收催化剂的XRD和IR分析显示，浸渍样品已不出现杂多酸特征峰，表明杂多酸已从载体表面脱落，而煅烧样品中杂多酸则仍然存在，尤其是在非极性反应体系中，反应前后催化剂变化很小。不同负载量的3DOM PW<,12>-SiO<,2>材料的催化性能测试表明，在非极性反应体系中，随着杂多酸负载量的提高，样品的催化活性是先增加后降低，与它们的酸性变化规律一致。在极性反应体系中，随着杂多酸负载量的提高，样品的催化活性是逐渐增加的，随后逐渐变缓，趋于平衡。 不同温度煅烧得到样品的催化反应性能测试表明，随着煅烧温度的提高，样品的催化活性都是逐渐降低的，当煅烧温度达650℃时，样品几乎不显示催化活性，表明样品中活性中心分解。