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具有特殊形貌、尺寸、层次和功能的微/纳米材料在基础科学研究和实际应用中具有重要的意义，已受到了人们广泛的关注。在各种合成方法中，采用仿生合成的方法制备多层次无机材料具有简便、环保等无可比拟的优势，为新材料的研究和制备提供了新方向和新途径。在本论文研究工作中，我们合成了一系列以聚赖氨酸为主体的亲水性聚合物、两亲性嵌段聚合物，然后以这些人工合成的生物高分子为模板仿生合成了具有不同微纳结构和性质的二氧化硅材料。通过我们的研究，希望能够实现在体外合成形貌多样、性质独特的二氧化硅材料。一方面为体外研究仿生矿化二氧化硅的机制做积极的探索，另一方面拓展仿生矿化的合成方法，得到功能性聚合物/二氧化硅复合材料。
本论文的第二章、第三章工作分别研究了以不同分子量长度均聚赖氨酸、两亲性聚赖氨酸-聚亮氨酸嵌段共聚物的仿生矿化工作。通过实验，我们发现加料顺序、反离子的用量、模板分子链长、阴离子种类、sol-gel方法、外界辅助条件等因素对矿化产物形貌有重要的影响，并证实了在二氧化硅矿化过程中的模板分子中聚赖氨酸链段原位的实现从无规线团向α-螺旋的二级结构转变是形成规则片状二氧化硅材料的必要条件，而反应条件的不同和加料顺序的差异影响聚赖氨酸分子链构象的转变，从而决定了二氧化硅材料的纳米结构。
本文第四章、第五章工作中，我们分别以双亲水的聚乙二醇-聚赖氨酸、聚(N-异丙基丙烯酰胺)-聚赖氨酸为模板进行仿生矿化，合成了聚合物/二氧化硅复合材料。这种聚合物/二氧化硅复合材料由于其表面带有亲水性高分子链可以在水相中均匀分散以及具有温度响应性等特点。这样的仿生矿化方法简便、快捷、可规模化制备出具有形貌多样性、形貌可控性、功能性的二氧化硅复合材料。采用仿生合成的方法制备聚合物/二氧化硅复合材料突破了传统制备方法的局限，解决了聚合物/二氧化硅材料制备过程复杂的难题，为功能性聚合物/二氧化硅材料的制备提供了新的思路。