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催化是衡量一个国家工业发展水平的标志之一,它与国民经济息息相关。实现对串联催化过程的可调制是现代工业发展中亟待解决的问题。近年来智能聚合物在催化反应器的合成应用中取得了显著进展,以聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAm）负载金属纳米粒子为代表的聚合物反应器,为这一问题的解决创造了条件。以聚合物作为金属纳米粒子的载体不但解决了金属纳米粒子团聚的问题,最大限度提高催化效率,而且有些聚合物本身带有催化活性位点,将其引入或与金属纳米粒子结合起来是实现串联催化反应的有效途径。分子印迹技术在催化应用方面也取得了一定的进展,将分子印迹技术引入催化反应器的设计合成之中会为实现串联催化反应可调制性提供一定的借鉴意义。目前解决串联催化可调制问题的关键是如何合理设计合成出可以精确控制不同催化活性位点的催化反应器,这还需人们发展出新的制备催化反应器的技术、方法。本文针对可调制串联催化反应器的设计合成做了以下研究工作:为了实现可调制的串联催化,本文第一部分设计了一个双层的智能聚合物催化反应器（SVA-MIP-Ni）（在此,“S”表示可切换的性质,“V”表示聚1-乙烯基咪唑,“A”表示聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,“MIP”代表分子印迹聚合物水凝胶,“Ni”表示镍纳米粒子）。这种催化反应器由两个功能层组成,每一层可以单独负责一个催化过程。第一层由具有温度响应性的1-乙烯基咪唑（VIm）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）的共聚物组成,温敏性赋予了催化反应器“开”和“关”功能,通过温度可以控制其催化活性位点的裸露与否,从而使催化反应器“捕获”并“分解”乙酸对硝基苯酯（NPA）。该催化反应器的第二层为分子印迹聚合物层,它以丙烯酰胺（AM）为聚合单体,镍纳米粒子和对硝基苯酚（NP）的络合物为印迹模板,这构成了“捕食”作用的基础。然而,只有目标中间体即NPA水解的产物NP才能进入印迹穴发生还原反应,以这种方式合成的聚合物催化反应器,为实现串联催化反应过程可调制创造了条件。本文第二部分在第一部分实验的基础上设计了具有双温度响应的双层可调制的串联催化反应器（DTR）（“D”表示双响应;“T”表示温度;“R”表示反应器）,以实现对串联反应过程催化活性位点的精确控制,达到对NPA水解-还原串联反应可调制的目的。DTR两层分别由具有不同温度响应的催化活性位点组成,其中第一层由AMPS和AM共聚物构成（AMPS提供了催化所需的酸性活性位点）,其分子间较弱的相互作用导致其具有较低的相变温度（37℃）;第二层由具有较强相互作用的三氟甲基丙烯酸（PTFMA）和VIm共聚物包裹银纳米粒子构成,其具有较高的相变温度（50℃）。该催化反应器在较低温度下（<37℃）,两催化活性位点均关闭,NPA不发生反应;当温度处于中等温度（37℃50℃）时,仅酸性催化活性位点被激活,因而此时只能使NPA发生水解反应,而产物NP无法进一步发生还原反应;当在较高温度下（>50℃）,金属纳米粒子的通道以及酸性催化位点的通道均被打开,此时,NPA可以发生水解-还原反应。该催化反应器通过温度可以控制双催化位点的“开/关”,进而达到了对串联催化过程控制的目的。第三部分,为解决目前串联催化反应的无序性,串联催化反应器选择性差,金属纳米粒子易团聚,且催化效率低的问题做出了努力。在此,本文设计了以空心二氧化硅为载体固定Ag纳米粒子的具有特异性识别功能的中空核壳纳米聚合物催化反应器（Ag-H-MIP）（“Ag”表示银纳米粒子;“H”表示中空结构;“MIP”表示分子印迹层）。首先通过SiO2包覆Ag纳米粒子,对SiO2表面进行改性后,在其表面接枝上分子印迹聚合物（以AMPS为聚合功能单体,NPA为模板分子）,然后用HF将SiO2刻蚀掉,去除模板后,即得到所需的Ag-H-MIP。Ag-H-MIP可以特异性水解还原NPA,通过调控可以保证每个纳米Ag-H-MIP催化反应器均由一个Ag纳米核组成,且其高比表面积以及中空结构均为催化效率的提高做了较大的贡献。通过以上研究工作,阐明了反应器可调制催化作用规律,丰富了串联聚合物催化反应器的种类,为更有效地发展与使用串联催化机制提供有规律可循的技术支持。