随着科学的进步和发展,相对于传统材料,微观纳米尺度材料由于在催化、药物传送、荧光探针以及生物传感器等领域方面表现出了优良性能,从而受到科学界前所未有的广泛关注。具有优良物化性质的纳米二氧化硅一度成为研究热点,但是纳米实心二氧化硅催化活性低,在药物传送应用中载药率低和体内积累难代谢等缺点在应用方面受到限制。由于空心二氧化硅的空腔结构易于质量传递和负载更多活性物质,从而提高催化活性和载药率,使其逐渐成为研究热点。因此,本文旨在合成空心二氧化硅并将其应用于催化和药物传送领域。本文首先顺序利用MCM-41和St（?）ber的合成方法制备棒状双层二氧化硅,利用选择性刻蚀的方法,合成一种长径比可控的空心棒状介孔二氧化硅。通过改变模板剂和硅源浓度得到不同形貌的空心棒状介孔二氧化硅,并优化合成相关实验参数。其次通过微乳法合成另一种空心二氧化硅。通过相关材料表征表明合成的两种空心二氧化硅都具有形貌稳定,空腔面积大等优点。针对目前载银催化剂活性物质载量低、难以接触反应底物等问题。利用选择性刻蚀法合成了蛋黄型结构多核的Ag@Si O2催化剂,催化剂载银率20.9%。银元素以单质银和溴化银形式存在,摩尔比为6:1。相对其他载银催化剂,Ag@Si O2催化还原对硝基苯酚的反应速率参数提升1.83和2.52倍。Ag@Si O2经过20次催化循环反应,对硝基苯酚的转换率保持在95%以上。针对单一活性组分纳米金或纳米银催化性能不佳,利用微乳法合成Au@Si O2@PDA@Ag Fe纳米簇。复合催化剂还原对硝基苯酚的反应速率参数相对Au@Si O2和Ag Fe分别提高0.50和0.37倍,而对于甲苯胺蓝的反应速率参数提高1.48和2.01倍。经过20次循环反应,底物转化率分别保持在95%（对硝基苯酚）和93%（甲苯胺蓝）以上。为了提高药物传送中二氧化硅载药率和减少二氧化硅用量减轻体内积累难代谢的问题,构建空心二氧化硅纳米棒和聚多巴胺的药物传送系统。通过在线表征,推测出聚多巴胺包覆空心二氧化硅的机理:多巴胺单体先吸附二氧化硅,后发生聚合反应。通过体内体外表征,证明聚多巴胺和空心二氧化硅的复合载体提高化疗药物的靶向性和抗肿瘤性能。药代动力学结果显示,靶向组的4T1细胞肿瘤组的药时曲线下面积分别是游离阿霉素组和非靶向组的4.6和2.6倍,提高阿霉素的靶向性。