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本文以新型三维大孔SiO2材料为载体，利用其毛细管效应和结构导向作用，开展了纳米功能材料的制备和其在光、电方面的研究，制备出Bi2O3/SiO2、Sn/Bi2O3/SiO2光催化材料和polymer-S-C/SiO2电极材料，并分别进行了催化性能和电化学性能研究，具体研究工作及成果如下：1、以三维骨架聚合物为整体模板，采用溶胶—凝胶法和高温煅烧制备出新型三维大孔SiO2材料。该大孔材料由三维弯曲延伸的纳米薄层构成，孔结构三维连续，孔壁厚度为20~30nm，孔径约1~2μm，表观密度小于0.2g·cm-3，比表面积高于130m2·g-1且孔隙率高于90%。其孔道内的微环境具有无尘特点及微重力状态，产生毛细管效应，为探究纳米功能材料的制备和优化提高了有利条件。2、以SiO2材料为载体，通过Bi(NO3)3·5H2O前驱物原位水解和高温烧结方法制备Bi2O3/SiO2复合大孔材料。通过氮气吸附、SEM、XRD、PL和UV-Vis对复合大孔材料进行了表征，并以有机染料罗丹明B为目标降解物，考察了其可见光光催化性能。结果表明Bi2O3以纳米微粒方式均匀地沉积在SiO2三维薄层上，并呈现出优美的花骨朵形状。在可见光照射下，该复合大孔材料能高效催化罗丹明B，当Bi2O3的负载量为78.2wt.%时，其活性最大且降解率达96%。3、对SiO2材料进行Bi2O3负载及Sn掺杂，通过化学沉淀法将Bi2O3和Sn引入SiO2三维孔道表面制备Sn/Bi2O3/SiO2复合材料，并利用XPS、XRD、PL及UV-Vis等方法研究Sn掺杂及其掺杂量对Bi2O3光谱特征和晶体结构等的影响。以罗丹明B作为目标降解物，考察了Sn的掺杂量对该复合材料光催化活性的影响。结果表明：掺杂适量的Sn可以有效地抑制由γ、β亚稳相向α稳定相转变，从而得到含有γ、β相的Bi2O3。经Sn掺杂后的复合材料对可见光（λ≥420nm）具有良好的吸收能力，光谱响应范围增大，对比Bi2O3/SiO2的催化活性，Sn/Bi2O3/SiO2对应的催化活性有较明显的提高，且Sn/Bi=0.02对应催化剂的可见光催化活性最强，降解率高达98%。4、以SiO2材料为基体，通过原位聚合及真空热解的方法制备C/SiO2复合材料，并在孔道表面负载单质硫及聚合物（polymer）膜后获得具有polymer-S-C/SiO2多层结构的复合大孔电极材料。利用SEM对样品结构进行表征，并测定了其比表面积；以复合大孔电极材料为正极装配锂离子模拟电池，用EIS和充放电测试对电池的电化学性能进行研究。结果表明：增加聚合物膜的厚度可使电池的交流阻抗迅速增大，同时能有明显改善锂硫离子电池的可逆循环性，说明聚合物膜能够有效抑制多硫化合物的流失。通过改变单体的用量以调控聚合物膜的厚度，当聚合物膜的平均厚度为8.0nm时，锂离子电池的可逆循环性能达到最佳效果，其首次放电比容量高达792mAh·g-1，经50个循环后，可逆容量仍达到635mAh·g-1。