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多孔纳米材料因其大的比表面积,畅通的孔道体系,特殊的理化性能等一直备受研究者们的关注。伴随着纳米材料的蓬勃发展,近些年众多多孔纳米材料被制备出来,并被广范应用于催化、药物释放、拉曼检测等领域。本文的研究工作重点集中在多孔道材料的制备及其应用上,并详细介绍了合成方法,对其形态的分析以及在催化、拉曼检测等领域的应用,主要包括以下三个方面的内容: (1)通过双模板法合成出大孔-介孔多级孔二氧化硅,并在其骨架上原位掺杂Cr和Ti两种金属元素。其中Si/Ti的摩尔比为200,Si/Cr的摩尔比范围从200到10。分析表明,Ti元素以Ti(Ⅳ)形式高分散与材料骨架之中。随着Cr含量的增加,Cr元素以四配位的CrO3(Si/Cr≥50)向六配位的Cr2O3(Si/Cr<50)转变。当摩尔比Si/Cr=20时,催化剂在可见光下降解AO7有着最高的催化活性。由于相互贯通的多级孔道结构,这种催化剂在可见光下的降解染料效果要明显好于只有介孔或者只有大孔的单一孔径催化材料。而且因为Cr(Ⅵ)和Ti(Ⅳ)高度分散于骨架之中,使得Cr(Ⅵ)和Ti(Ⅳ)之间存在金属-金属电荷转移机制,这让催化剂的在可见光下的催化性能得到显著提高。 (2)本章我们采用预包埋后选择性刻蚀的方法制备了三种典型的Yolk-Shell粒子,分别为Fe3O4@SiO2/Au@mSiO2,Fe3 O4@SiO2/TiO2@mSiO2和Fe3O4@SiO2/CdS@mSiO2。在该结构中,有磁性的Fe3O4@SiO2为内核,介孔有机硅为壳层,活性粒子镶嵌在Fe3O4@SiO2内核之上,并暴露在空腔之中。本章内容首次将金属氧化物和量子点引入空腔之中。实验结果证实,该方法可以有效的控制材料的尺寸,组成以及结构。是制备不同功能Yolk-Shell粒子的一种通用、高效的方法。 (3)本章将Au纳米簇与ZnO反蛋白石复合作为拉曼基底,在没有还原剂的存在下,检测到4-硝基苯硫酚向4,4-巯基偶氮苯还原的拉曼信号。通常认为这一反应是金属等离子共振产生的结果,本文的实验结果证实在非等离子共振条件下,依然可以发生该反应。该实验结果为研究4,4-巯基偶氮苯的形成机制,以及对催化剂的设计提供了新的探索方向。