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以胶体颗粒组装为基础的新型孔结构材料的制备和应用是近年来新兴的研究领域之一。为了将其作为催化材料的应用创造条件，本论文重点研究了高效、廉价制备这种材料的途径以及为了增强这种催化材料机械强度的需要，在保证孔结构贯通的前提下，大幅降低模板剂用量的方法。
采用种子乳液聚合法成功制备了单分散的聚苯乙烯(PS)微球，并系统考察了乳化剂浓度对种子生长的影响以及微调PS微球粒径的可行性和重复性，使精确调节由其制备的多孔材料尺寸成为可能。
研究开发了一种能够批量组装PS微球的新方法--漂浮组装方法。对漂浮法中影响胶粒晶体质量的因素考察表明，通过调控分散介质蒸发速度可使PS微球悬浮液的相浓度在不变或降低的情况下组装出质量优良的PS微球胶粒晶体。其组装机理的研究揭示了PS微球润湿性转变是组装持续进行的关键因素之一。
以SiO<,2>有序大孔材料为探针，系统地研究了在二元颗粒悬浮液中组装有序大孔材料的漂浮组装法。考察了两种混合悬浮液中胶体颗粒的体积配比Ф<,S>粒径比、PS微球与纳米尺度颗粒之间以及胶体颗粒与分散介质之间的相互作用等因素对漂浮组装的影响，结果显示漂浮组装中有序孔结构的形成与两种胶体颗粒的粒径比有关；在共混物与水的接触角不低于临界值条件下，漂浮组装的发生与悬浮液中两种胶体颗粒的体积配比无关。研究了漂浮法制备大孔Al<,2>O<,3>催化材料中影响孔道贯通性的主要因素，并通过改变PS微球带电性质明显改善了大孔材料的孔道贯通性。
二元胶体颗粒的漂浮组装机理研究表明，组装过程中PS模板微球与水的润湿性发生了转变，由此引起的二元颗粒共混物与水的润湿性的转变是发生界面组装的关键性因素之一；纳米SiO<,2>颗粒的组装是一种在气、液、固三相交汇处发生的以组装好的PS微球为“基底”的沉积过程，其主要推动力为毛细管力。二元颗粒漂浮组装制备的有序大孔结构的骨架疏密度与混合悬浮液中硅溶胶的相浓度有关。
为实现在较低模板用量(Ф<,S><74：26)下批量制备具有必要孔道贯通性的大孔催化材料，通过模板PS微球先胶凝再与催化颗粒复合的方法成功制备了较低模板剂用量且孔道贯通的Al<,2>O<,3>大孔催化材料。混合悬浮液中模板PS微球与纳米Al<,2>O<,3>颗粒的体积配比是影响大孔催化材料孔配位数的主要因素。以上研究结果表明漂浮法是一种可以规模制备包括PS胶粒晶体和有序大孔结构在内的大孔催化材料的方法。PS微球先胶凝再复合的方法可在大幅度降低模板用量的情况下规模制备孔道贯通的无序大孔催化材料。这为新型孔结构材料在催化等领域的应用创造了条件。