三维有序大孔（Three-Dimensionally Ordered Macroporous,3DOM）材料由于其独特的结构,在物理、化学等领域内有着十分诱人的广泛应用前景。本论文采用聚苯乙烯（PS）胶体晶体为模板制备了三维有序大孔Ta₂O₅和Nb₂O₅材料。首先利用金属羧酸盐聚合物前驱体法制备出Ta-柠檬酸和Nb-柠檬酸前驱体溶胶。研究了柠檬酸所起的配体作用及溶胶中金属离子物质的量的计算方法。利用TG-DTA、XPS、FT-IR和XRD对Ta-柠檬酸和Nb-柠檬酸前驱体溶胶及Ta₂O₅和Nb₂O₅粉体进行了表征。采用无皂乳液聚合法制备单分散的聚苯乙烯微球,分析了制备过程中的凝胶现象。采用垂直沉积法分别在玻璃基片和硅基片上自组装聚苯乙烯胶体晶体模板。通过扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope,SEM）对胶体晶体的结构进行表征。同时采用双基片法自组装胶体晶体模板,研究胶体晶体生长的最优条件。分别采用浸渍-提拉法和旋转镀膜法将Ta-柠檬酸和Nb-柠檬酸前驱体溶胶填充于PS模板的空隙中,所得PS/前驱体溶胶复合材料经干燥和600℃高温煅烧2h去除模板后,形成三维有序大孔Ta₂O₅和Nb₂O₅。采用SEM对所得3DOM材料的结构进行表征。对模板的填充条件进行研究,结果表明,Ta-柠檬酸溶胶浓度在0.2¹.0mol·L^-1范围内、Nb-柠檬酸溶胶浓度在0.2⁰.7mol·L^-1范围内时,均有可能形成3DOM结构,其结构的完整性随溶胶浓度、填充次数等因素的变化而不同。对于浓度较低的溶胶,多次填充可能得到较好的3DOM结构。讨论了模板排列方式、模板生长过程中所产生的缺陷以及异丙醇作为浸润介质的加入量等对形成的3DOM的影响,同时探讨了大规模有序的3DOM结构产生裂纹的主要原因。