多金属氧簇组成丰富、结构多样,是一类纳米尺寸的单分子簇合物,其丰富的物理化学性质使它们在多种领域都具有潜在应用。但是多阴离子固有的pH敏感性等弱点,不利于实现其功能化应用。二氧化硅纳米粒子具有很多材料方面的优点,是多金属氧簇的理想功能载体。然而,由于许多多金属氧簇在二氧化硅微球制备体系中的不稳定性,要实现其在二氧化硅微球中的均匀无泄漏组装和功能化,多金属氧簇需要恰当的表面修饰和微环境保护。利用超分子组装方法,通过表面活性剂对多金属氧簇进行静电包覆为解决上述问题提供了灵活而有效的微环境构筑和表面性质调控手段。本论文基于静电和范德华作用分别得到表面羟基和正电荷的疏水微环境保护的多金属氧簇,通过溶胶–凝胶反应首次实现了多金属氧簇超分子复合物在二氧化硅微球中的均匀掺杂和功能化。取得的主要研究结果包括以下方面:1,以末端羟基阳离子表面活性剂静电包覆发光多金属氧簇,实现多金属氧簇的疏水保护性微环境构筑和表面羟基修饰;进而实现所得多金属氧簇超分子复合物在二氧化硅纳米粒子中的均匀共价组装;研究了复合粒子的结构、形成机理、产率和光物理性质,并进行其在细胞荧光成像的简单尝试;实现了发光多金属氧簇在二氧化硅纳米粒子中的功能化。该方法对多数多金属氧簇都具有适用性。2,借助上述方法,实现光致氧化还原性多金属氧簇超分子复合物在二氧化硅微球中的均匀共价组装;详细研究了复合微球的结构并利用多金属氧簇的光致变色氧化还原性实现金属纳米粒子在二氧化硅微球微反应器中的原位制备;对所得多金属氧簇/金属共掺杂二氧化硅微球的结构和形成机理进行了简单研究,实现了光致氧化还原性多金属氧簇在二氧化硅微球中的原位制备金属纳米粒子的应用。3,借助静电、疏水超分子作用,以两种简单长链阳离子表面活性剂分步实现多金属氧簇的强疏水保护和表面正电荷修饰;借助溶胶–凝胶技术实现该复合物在二氧化硅微球中的均匀负载;基于不同多钨氧簇复合物的组成性质及其在二氧化硅微球中均匀掺杂的结构性质,实现了具有光伏响应的孔穴负载氧化钨纳米晶均匀掺杂的二氧化硅微球纳米材料的制备;尺寸可调、比表面可调、带隙能可调以及元素掺杂可调的氧化钨纳米晶/二氧化硅微球均可借助这一方法制备。