介孔HMS由于其可调的规整孔道,极高的比表面积,较好的热稳定性,受到了物理、化学和材料界的广泛关注。这类材料具有密度小、孔隙率高、对气体的渗透性和选择性较好等优点,特别是当孔洞尺寸足够小时,同纳米粒子一样会表现出明显的尺寸效应和表面效应。利用模板或自组装技术合成具有超高比表面积且孔道规则的新型介孔材料或介孔复合材料,改善该类材料的性能,使其广泛的应用于各类环境复杂的催化、载药、吸附等领域,并深入分析其组装机理是目前国内外的研究热点。溶胶-凝胶法是目前合成HMS介孔材料的常用方法。该法是通过混合硅源,表面活性剂以及水,在合适温度下处理一定时间,得到固体沉淀后进行水洗、干燥、萃取或焙烧等过程得到终产品的。本论文通过正交实验,优化传统介孔HMS的合成工艺。采用XRD、TEM、FT-IR、Raman、UV-Vis、XPS、TG、DSC等现代分析测试手段研究了煅烧温度、有机共溶剂及La3+、Fe3+、Al3+等杂原子的掺入对介孔结构、形貌、孔径分布、比表面积及其水热稳定性的影响,并深入分析杂原子掺入介孔骨架的自组装机理。为了使纳米微粒的许多特性得到充分地发挥,而且又使材料产生纳米微粒和介孔固体本身所不具有的特殊性质,本论文通过在自组装体系中引入自合成的高分散纳米二氧化钛溶胶,合成了高比表面积的六方介孔HMS包覆纳米二氧化钛粒子的复合材料TiO2-HMS,使得该复合材料具有HMS特性的同时,又具有纳米二氧化钛的特殊催化性能。在自组装体系中引入合适的共混剂,合成了介孔HMS包覆Pr、La相纳米线的复合材料WPr-HMS和WLa-HMS。并研究了煅烧温度对该复合材料性能、结构的影响,对这种介孔包覆纳米线状复合物的自组装机理进行了初步探讨。将自合成的多种规格的介孔及其复合材料作为去除卷烟有害物质添加剂装入卷烟滤嘴,通过卷烟企业检测,发现烟碱、焦油、CO、低分子醛酮类化合物等有害物质明显减少。