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多孔碳球（NCS）因其具有的较高的化学稳定性、较好的导电性、较低的价格,同时孔结构的引入使得其具有较大的比表面积,可控的孔道结构,可调变的径等特点,因而被广泛应用在能量高效存储和转换、催化、生物医学等方面。不同结构的多孔碳球在不同的方面有着特殊的应用。因此,许多科学家致力于多孔碳球的合成,并取得了很大的进展。在文献和课题组之前取得的一些研究成果的基础之上,在其他条件均不改变,仅通过改变表面活性剂的链长,成功制备了不同结构的介孔碳球（MCN）,实现了 MCN结构由中空到发散状结构转变,并且该发散状的MCN颗粒尺寸均控制在120 nm以下。本文主要围绕如何实现不同结构的MCN的合成、机理及其功能化展开了一些研究性的工作。主要得到如下结果:1.在使用TEAH3为碱源,其他条件相同,仅仅只简单地调变表面活性剂的链长,实现了 MCN从中空到发散状结构的合成和转变,同时结合原位跟踪体系过程中pH值的手段,发现主要是因为不同链长的表面活性剂形成胶束的CMC浓度不同,导致形成胶束的数量不同,在碱源的量相同的情况下导致胶束表面吸附的碱量不一样,这种情况下,致使胶束表面硅物种的包覆程度不一样,是实现不同结构的MCN的关键原因。2.将制备的MCN为载体,通过不同的磺酸功能化技术,探究出气相磺化法是最佳的磺酸化条件。将制备的不同结构的MCN磺酸功能化,以间甲酚与叔丁醇的烷基化反应作为探针反应,详细探究了不同碳化温度和不同结构的磺酸功能化的多孔碳纳米球（MCN-SO3H）的催化性能,发现了最佳碳化温度的催化性能是由不同结构的MCN所决定的。3.详细探究了 MCN-SO3H在探针反应中的循环使用效果不佳的原因:（1）反应物的吸附致使孔道被堵住,即堵孔现象。（2）MCN的载体本身是由间苯二酚-甲醛的碳前驱体合成的,探针反应使用的溶剂是间甲酚和叔丁醇。载体本身的间苯二酚的羟基会与间甲酚和叔丁醇中的羟基在酸性条件下发生反应,导致孔道可能被堵,同时底物本身参与反应的量的减少,导致得到的催化产物很少。（3）由于反应溶剂中不可避免有水的引入与生成,导致催化剂在较高的温度下-SO3H可能会脱落。此外,通过在MCN中引入不同链长的醇,将其磺酸功能化后,实现催化剂的不同亲疏水性的调变,并探究了不同的亲疏水性的催化剂在该烷基化反应中的催化效果,同时有望在低温的壬醛与乙二醇的缩醛反应中较好的催化性能。