在现代化工行业生产中,纳米催化和智能催化是当前催化领域的重要发展趋势。纳米催化剂具有粒径小、表面积大、表面活性高、吸附能力强等优点,这些特点使纳米催化剂不仅可以大大提高反应效率,甚至可以催化原本不能进行的化学反应。智能催化剂可以通过外界环境的变化(如光照、pH、温度、电场、磁场等)来实现催化剂的“开/关”状态,进而实现对反应的控制。因此,智能纳米催化体系的设计和合成已经成为科研人员的研究热点。本文采用介孔氧化硅纳米粒子(MSNP)为催化剂载体,利用其规整的纳米孔道结构,将纳米金属催化剂原位合成负载到载体上形成纳米反应器,其制备过程简便且效果良好;进一步为了实现纳米反应器的智能化控制,对介孔硅纳米反应器表面接枝疏水基团,利用环糊精空腔与疏水基团超分子复合结构的温敏效应,来实现纳米反应器对催化反应的温敏“开/关”控制。第一部分,是含有十二烷基链(Dodecyl chain,Dod)疏水基团的纳米反应器的制备。首先我们通过溶胶—凝胶法制备出MCM-41型介孔氧化硅材料,然后在介孔硅孔道负载银纳米粒子,并对介孔硅纳米反应器表面接枝疏水基团(十二烷基链)进行改性,最终成功制备出疏水基团改性的纳米反应器材料Ag@MSNP-Dod。并利用多种测试手段来对其进行分析和表征。第二部分,是α-环糊精单体和环氧氯丙烷发生交联反应,制备出水溶性α-环糊精聚合物(CDP)。利用核磁共振氢谱、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射分析(XRD)和热分析(TGA)等表征和分析方法对CDP交联结构和热稳定性进行分析。另外,也对CDP的特性粘度进行了研究和分析。环糊精聚合物主要是为下一步形成温度刺激响应复合体系做准备。第三部分,是将水溶性环糊精聚合物CDP与接有疏水基团的介孔硅基材料组成超分子结构体系Ag@MSNP-Dod/CDP。利用粒径分析仪检测该结构体系在不同温度下的粒径大小,来探索带有十二烷基链的介孔硅与α-环糊精聚合物的“包合/解离”作用,并利用紫外可见光分光光度计来表征智能纳米反应器的可控催化性能。研究表明:当体系处于20℃时,纳米反应器上的十二烷基链被包合在CDP中形成复合结构,从而纳米反应器发生聚集,沉淀下来,体系平均粒径很大;MSNP孔道被环糊精分子覆盖,反应物无法进入孔道且不能接触Ag纳米粒子,催化效率较低。当体系温度升高到临界值时,Dod基团与CDP解除复合,体系粒径减小;纳米反应器处于未聚集状态,反应物可以顺利进入孔道,催化效率提高。并且此纳米反应器可以通过对外界温度的控制,来实现其催化开关的响应性操作,并表现出可逆性催化行为。这种具有温度响应性的复合纳米反应器为可控催化领域提供了新思想、新方法,在催化剂的提纯和分离方面有极大的应用。