多孔材料由于独特的性质和较强的应用性,在催化、能源、吸附分离、生物医学等领域具有广泛的应用前景,但是在多孔材料孔结构的可控制备方面仍然存在较大挑战。冰模板法凭借其普适性、环境友好性以及孔结构易调控等优点而成为多孔材料制备的重要手段之一,这种以取向性冰晶作为模板的反应机制,可以通过控制冰晶的成核以及生长达到调控多孔材料孔结构的目的。研究表明,离子可以调控冰的异相成核、冰传递以及冰重结晶等过程,对于结冰行为存在特异性影响。因此,离子特异性效应可以实现冰模板的调控,基于此本文从多孔材料的可控制备出发,采用不同的冷冻技术,选用F~-、Cl~-、Br~-、I~-四种不同的卤素离子作为添加剂,通过离子调控冰模板法,分别制备了石墨烯导电薄膜和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)气凝胶,并对其结构调控及其性能进行了一系列研究。主要进行的研究工作如下:重结晶冰模板法制备石墨烯导电薄膜。首先考察了F~-、Cl~-、Br~-、I~-四种不同卤素离子对冰重结晶过程的特异性影响,研究了离子对冰重结晶的调控因素,总结了重结晶冰模板的制备方法以及调控措施。基于此,选用氧化石墨烯溶液体系,将F~-、Cl~-、Br~-、I~-四种不同卤素离子钠盐作为添加剂,采用溅射冷冻法,制备了氧化石墨烯网格,经氢碘酸还原封装后得到了石墨烯导电薄膜。结果表明:通过改变离子种类或者退火温度可以实现对冰晶尺寸的调控,进而利用重结晶冰作为模板将氧化石墨烯组装成孔径尺寸可控的二维网格多孔材料。通过不同的调控方法,氧化石墨烯网格尺寸可以从48.5±4.6μm调整到178.5±26.8μm。经还原后由于网格尺寸的不同可实现对石墨烯网格导电性的调控,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对其封装后制备得到柔性石墨烯导电薄膜,该导电膜在小范围的拉伸应变下以及反复弯折后体现了良好的导电稳定性。高强度、高回复的PEDOT:PSS气凝胶。基于离子调控定向冷冻法制备了一种结构可控的新型多尺度PEDOT:PSS气凝胶,其具有孔壁较厚的有序层状结构,而且层壁中嵌有并凸起在表面的纹路。此外,通过添加不同离子或者改变冷冻温度,可以实现多孔结构形貌从带有桥联的层状结构,到孔壁较厚的胞间结构再到致密层状结构的转化,以及实现层厚和孔径尺寸的调控。在此基础上,比较了层状结构和常规多孔结构的形貌和力学性能差异,验证了正是这种独特的多尺度三维结构赋予了PEDOT:PSS气凝胶同时具有高强度和高回复的特性。另外气凝胶优异的压缩-电学性能也突显了其应用于柔性电子领域的潜在价值。本研究为基于离子特异性效应调控冰模板法,获得微观结构可控和力学性能显著提高的多孔材料制备提供了思路,进一步扩大了离子特异性效应的应用范围,拓宽了冰模板法的调控技术。