中空球体材料在催化，涂料和医用等方面具有广泛的应用前景。核壳结构模板法是制备中空球广泛使用的方法，但由于其制备条件严格、过程繁琐、除去模板时易造成壳体破裂、以及难以工业化等瓶颈问题严重影响了中空球的应用。本论文一方面针对传统的核壳模板技术的缺点，以凝胶聚合物中空球为模板，充分利用特殊作用，诱导功能物质在壳层内部生长，制备了完整的复合结构中空球，实现中空球组成、结构和性质的控制；另一方面利用传统的核壳方法除去模板时造成的壳体破裂，采用核壳模板结合喷雾干燥方法，制备了具有介孔结构的纳米片材料。本方法可以进行大规模生产，将给中空结构材料和纳米结构材料带来新的发展机遇。　　 对聚合物中空球进行化学改性，引入带有正、负电荷官能团的高分子凝胶，并以此为模板，利用聚合物凝胶诱导物质优先生长的特性，结合溶胶-凝胶、氧化还原反应、聚合反应等过程，制备了多种组成的复合中空球。通过调节反应试剂在壳层内的扩散速度，可控制备了单壳，双壳的中空球。本思路具有普适性，可制备出系列不同材料的中空球和多功能材料杂化中空球。　　 对改性聚合物中空球进行碳化处理，制备了具有大孔、介孔和微孔共存的碳中空球。对复合了功能物质的聚合物中空球进行碳化处理，可以一步反应制备碳和功能物质复合中空球。形成的碳中空球性质在无定型碳和石墨范围内可控。对碳和功能物质复合中空球进行进一步处理，得到陶瓷中空球。该方法具有普适性，可进行分子级别的物质杂化复合，可与传统高性能材料复合，将传统高性能材料结构化和功能化，开发其新用途。　　 采用传统的核壳模板方法，溶胶-凝胶和喷雾干燥方法，制备壳层具有介孔结构的核壳颗粒。充分利用除去聚合物模板过程中导致的壳层破裂，制备了具有介孔结构的纳米片材料。通过在溶胶中加入功能物质，制备了组成可控的复合纳米片材料。该介孔结构纳米片材料具有双亲特性。该方法有希望衍生出更多种类的多层次结构材料。