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溶胶凝胶法制备的多孔氧化硅光学减反射膜具有透射率高、激光损伤阈值高、成本低及易于大面积大口径制备等优点在高功率激光系统中得到广泛应用。传统st(o)ber法制备的多孔氧化硅薄膜由单分散的氧化硅颗粒堆积而成，颗粒之间的堆积孔使薄膜折射率约为1.23，透射率约为100％。然而这类薄膜内部氧化硅颗粒之间及颗粒与基底之间缺乏键力作用，附着力不强，极其不耐摩擦。而且在高真空环境中使用时颗粒表面存在的大量硅羟基及其无序开放的孔口极易容易吸附环境中的水分和有机物，从而使薄膜在使用一段时间之后光学性能下降甚至消失，这些问题极大地限制了薄膜的广泛应用。 有序介孔氧化硅薄膜的出现为解决上述问题提供了一个新途径。有序介孔氧化硅薄膜除具有传统溶胶凝胶法制备薄膜的优点外，还具有规整有序可调的孔道结构、较大的比表面积和孔隙率、良好的机械性能，经过合理的后改性可以极大地提高薄膜的环境稳定性。本论文的出发点是设计制备合理孔道结构的有序氧化硅薄膜并对其进行一系列必要的改性修饰来得到理想的光学减反射膜，对胶体的性质、薄膜有序介观结构及各项性能进行了详细的表征研究。经膜系设计优化，在单层膜的基础上制备多层宽谱带减反射膜，最后尝试制备新型减反射膜材料。所得主要结论如下: (1)以正硅酸乙酯为硅源，三嵌段共聚物F127为模板在酸性条件下经蒸发诱导自组装过程在多种基底上镀膜，焙烧除去模板得到有序介孔氧化硅薄膜。通过改变表面活性剂与硅源的摩尔比和焙烧前是否进行氨处理来调节薄膜的结构和性能。结果表明薄膜具有规整有序的笼型孔道排列，可归属为Fmmm结构且(010)面平行于基底。随着表面活性剂含量增加，薄膜的有序性变差。氨处理过程增加了骨架结构的致密度，减小了焙烧过程中的收缩和坍塌。此外，有序介孔氧化硅薄膜光学透射率最高可达100％，表面粗糙度最小仅为0.8 nm，机械性能高，激光损伤阈值与常规溶胶凝胶法制备减反射膜的阈值相当。 (2)采用长链氟硅烷对笼型有序介孔氧化硅薄膜进行后改性制备出具有疏水疏油的界面和相对封闭的孔道结构的抗污染减反射膜。结果表明后改性对薄膜的有序结构、光学性能、机械性能和激光损伤性能影响较小，然而薄膜的疏水疏油性大大提高，在含有PDMS蒸气高真空环境中污染一个月，光学透射率仅降低0.02％，说明薄膜具有很好的环境稳定性。 (3)有序介孔氧化硅减反射膜具有高透射率和良好的机械性能可用于太阳能集热器外管，但薄膜表面硅羟基极易吸附环境中的水分导致光学性能下降。通过各种后处理及疏水改性来提高薄膜在户外环境中的稳定性。采用原位GISAXS研究了薄膜在焙烧及后处理过程中薄膜的结构演变。结果表明在原位焙烧过程中，薄膜在垂直方向上发生收缩，在水平方向上由于膜层在基底上的附着力收缩被阻止。HMDS蒸汽处理虽然在一定程度上降低了薄膜的有序性，但极大地提高了膜层的疏水性。二次HMDS处理的薄膜在50％的湿度下放置六个月透射率没有明显降低，环境稳定性大大提高。 (4)以有序介孔氧化硅薄膜为下层，PPG改性的多孔氧化硅薄膜为上层通过膜系设计制备宽谱带减反射膜。当下层膜折射率为1.34，厚度为105.7 nm，上层膜的折射率为1.13，厚度为107.9 nm时，薄膜在可见光400-800 nm波长范围内光学透射率超过99.6％，在360-920 nm范围内光学透射率均超过99.0％。调节各层膜厚还可以制备三波长减反射膜用于高功率激光系统。经过氨和HMDS蒸气处理后薄膜展现了较高的机械性能和较好的环境稳定性。 (5)以TEOS和FAS-13为硅源，CTAC为模板，通过共缩聚制备出氟烷基改性纳米介孔氧化硅溶胶，氟烷基改性不仅可以提高单分散纳米颗粒溶胶的稳定性，还可以提高纳米介孔颗粒的疏水疏油性能。采用原位液体SAXS结合动态光散射和TEM研究了介孔氧化硅颗粒的生长机理。最后旋涂法制备出同时具有介孔和堆积孔结构且环境稳定的减反射膜。