近几十年来,随着医疗水平的提高,人们对药物治疗也提出了更高的要求。因此,针对一些水溶性差的药物产生了药物缓释技术,通过将药物装载于载体之上缓慢释放,达到更好的治疗效果。其中,介孔中空二氧化硅是最理想的载体之一,不但具有传统介孔二氧化硅材料的优点,而且其具有独特的中空结构使其密度更小,容量更大。然而,现在研究介孔中空材料较多集中于如何提高比表面积和调节孔道结构,很少在提高材料表面的硅羟基和增加材料表面的粘附能力以及缩短材料的合成时间上有研究。基于此现状,本论文以纳米纤维素为模板合成一种表面粗糙富含硅羟基的介孔中空二氧化硅材料;另一种为以间苯二酚和甲醛缩合为模板快速合成一种“菜花状”双壳层介孔中空材料。并对药物在二氧化硅材料吸附进行量子化学计算。(1)采用纳米纤维素为模板在油/水界面体系下通过胶束外延生长法合成出不同形貌的介孔中空二氧化硅材料,并且该材料表面具有以胶束形成的二氧化硅纳米管,类似于病毒的表面,极度粗糙不光滑。并通过对温度、pH、搅拌速度、反应时间的考察,得到了在不同条件下可以合成棒状介孔中空二氧化硅材料和“榴莲状”介孔中空材料。通过对材料进行透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附-脱附、红外光谱、固体29Si CP/MAS NMR、接触角等一系列表征,结果表明,我们以纳米纤维素为模板合成的介孔中空二氧化硅材料具有较好的比表面积、孔容和孔径,以及特有的表面粗糙结构和丰富的硅羟基含量,特别是具有明显较多的栾硅羟基位点,这有利于缓释时间的增长和提高细菌粘附能力。(2)采用三种分子大小和溶解度不同的药物为模型,分别为布洛芬、阿司匹林和溶菌酶,通过药物的装载和缓释,发现所合成的介孔中空材料对三种药物都具有较好的载药和缓释能力,并且棒状介孔中空材料效果更好,对两种小分子药物布洛芬和阿司匹林的装载量较大分子药物溶菌酶的装载量大,而缓释时间大分子药物溶菌酶的时间较两种小分子时间较长,这和材料与药物之间作用力和分子大小密切相关。进一步通过和其它三种介孔材料光滑的介孔二氧化硅空心球、MCM-41、SBA-15对抑菌能力和药物的缓释对比,结果表明合成的表面粗糙介孔中空二氧化硅材料缓释时间较长,这和材料具有丰富的硅羟基一致,通过抑菌实验发现粗糙的材料具有更好的抑菌能力。(3)以甲醛和间苯二酚进行缩合反应生成的聚合物为模板,正硅酸四乙酯做硅源,快速合成菜花状双壳层介孔中空二氧化硅纳米粒子。详细的考察了温度,和反应时间的影响,得出了最佳的合成工艺:反应温度50 oC、两次硅源加入量各9 ml、二次包覆时间间隔2 h。并通过透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、N2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)对其结构和性能的表征。结果表明该材料具有典型的双壳层结构,并且表面如同菜花状,该合成方法与大多数改良经典St?ber法合成介孔空心二氧化硅空心球相比较时间短,效率高,并将其用于药物装载和缓释,发现具有较好的药物装载和缓释性能。(4)通过对不同硅羟基类型和药物分子构建模型,进一步通过结构优化、静电势(ESP)分析、约化密度梯度(RDG)分析以及相互作用能的计算比较,结果发现硅羟基对两种药物的吸附主要是由氢键和范德华力所驱使的,栾硅羟基对两种药物的相互作用要比单硅羟基的作用强,而且对布洛芬的相互作用能要比对阿司匹林的相互作用能大,这说明栾硅羟基更有利于吸附,且对布洛芬的吸附更有利。这和以纳米纤维素为模板合成高羟基含量(栾硅羟基和单硅羟基)的表面粗糙介孔中空材料药物装载和缓释的结果一致。