光子晶体是一种介电常数周期性变化排布的微结构材料,有关光子晶体的研究已经成为材料、物理、化学等学术研究领域的热点之一,其重大意义与当年半导体的发现不相伯仲.本论文主要探讨了三维光子晶体以及具有其结构的三维有序大孔材料的制备及结构和性能分析,首先我们用胶体法合成亚微米尺寸的单分散SiO<,2>微球,在重力场下自组装成具有三维有序FCC晶体结构的欧泊(opal)光子晶体,并对其进行光学性能的表征.同时结合溶剂热方法,将ZnS半导体量子点引入模板中,制备了ZnS/opal系统光子晶体.用HF除去模板后,得到了三维有序的ZnS反欧泊光子晶体.通过透射光谱和扫描电镜等表征手段,证实我们得到了质量较好的ZnS/opal和ZnS反欧泊结构的光子晶体.实验中以欧泊为模板利用了"体积模板法"和"表面模板法"得到了不同结构的三维有序大孔碳."体积模板法"是在H<,2>SO<,4>的催化作用下,通过蔗糖的低温热解及高温碳化在比较温和的条件下得到的."表面模板法"是在没有H<,2>SO<,4>加入的情况下,对欧泊表面进行酸处理,并通过其作为热解蔗糖的催化剂得到的大孔碳.氮气吸附实验表明,大孔碳的比表面积高达668m<2>g<-1>,并研究了其吸附性质.同时还以其作为二次模板合成SnO<,2>半导体的大孔结构.我们还通过在欧泊模板中沉积金属前驱物而后使其转变为金属镍单质,制备出了有序大孔金属镍.氮气吸附实验表明大孔金属镍具有相对较高的比表面积(19.93 m<2>g<-1>).并利用其作为CVD方法生长纳米碳管的金属催化剂,得到产量较大的纳米碳管.