多孔结构的纳米材料综合了纳米材料的尺寸效应和多孔材料的孔道特性等优点,在基础科学研究和实际应用领域中受到了广泛关注。特别是以纳米多孔材料的性能定制为导向构筑新型复合材料,实现多孔纳米材料的功能集成是当今纳米科技领域的研究热点和难点。本论文以介孔二氧化硅分子筛、金属-有机骨架(metal-organic frameworks, MOFs)材料、多孔过渡金属氧化物为研究对象,发展了以性能定制为导向的新型复合材料功能组装的研究方法,探索了多孔材料的表面性质、孔道微环境以及活性组分对材料相变储能和催化性质的影响,为纳米多孔材料的可控构筑、功能调控及其在相关领域的实际应用提供了理论和实验依据。具体研究内容包括以下三个部分：(1)介孔二氧化硅分子筛孔道表面性质调控与定形相变储能功能的实现：以规则孔道、排列有序、孔径可调的介孔二氧化硅分子筛为载体负载聚合物类相变芯材聚乙二醇(PEG),但所获得的复合物无相变焓展现。通过表面修饰工程手段,分别在分子筛载体孔道内、外表面接枝上氨基、甲基官能团,获得具有不同内外表面性质的功能化分子筛载体材料,探究了主客体的界面物理化学特征对PEG相变行为及稳定性的影响。通过改变孔道内表面的有机官能团种类,精细调控了相变芯材分子与载体孔道表面之间的相互作用,实现了限域空间内PEG分子的吸附构象、结晶能力以及储能功能的调控；调控孔道外表面基团的极性使之与PEG分子极性相反,进而阻止了芯材分子从载体孔道内的溢出,实现了PEG分子在载体孔道内稳定性的提升。(2)金属-有机骨架材料的孔道微环境调控优化其催化性能：以金属-有机骨架材料Cr-MIL-101-NH2为母体,通过后合成修饰技术改变孔道内希夫碱的结构组成实现了孔道微环境的调控,探究了孔道微环境对催化剂循环稳定性以及烯烃环氧化反应催化性能的影响,进而筛选出较佳催化剂。较佳催化剂的大孔体积,提升了底物传质通道的扩散效率,实现了催化活性中心与底物之间的充分接触：较佳催化剂中吡啶环上的氮原子作为一个π电子受体有助于亲电进攻反应中问体,进而加速了催化反应的进行；较佳催化剂中的N2N2配位环境对活性中心的锚定是通过两个五元环作用的,锚定作用较强,进而使得催化剂表现出优异的稳定性和循环性能。(3)二维介孔过渡双金属氧化物的结构构筑提升其催化性能：以温和的溶液法结合热解法制备出疏松堆垛型超薄介孔NiCo2O4纳米片,该催化剂对4,4’-二氟二苯甲烷的苄基催化氧化反应具有很好的催化活性和选择性。材料的高比表面积提供了大量的裸露的Co3+/Co2+或Ni3+/Ni2+氧化还原对,进而可以循环地作为活性中心高效催化苄基类底物：介孔特征不但为催化反应的进行提供了有效的传质通道,还便于将活性氧吸附至催化活性中心周围,保证了活性中心在液相苄基氧化反应中能够与底物发生接触与有效碰撞,加快了反应的传质过程进而提高了催化效果。