多孔材料是一种由相互贯通或封闭孔洞构成网络结构的材料，如果这些孔洞是纳米尺寸，则为纳米多孔材料。纳米多孔材料具有超高比表面积的独特性质，在众多领域具有重要应用前景。本文主要对纳米多孔结构材料制备、性能调控及应用进行研究。通过改进材料制备方法，提出纳米多孔金属制备新方法和新型金属纳米材料，实现新型电化学器件和电化学传感器研究;在金属纳米孔制备基础上，利用其孔道作为硬模板，实现多级结构多孔碳料制备，同时以可再生生物质——海藻酸钠为碳源，制备多级结构多孔碳，并进行电化学和电化学电容器性能研究。本论文以纳米多孔材料制备、性能与应用为主线，以高性能电化学为基础的机械运动、传感性能与电化学存储性能的研究及器件制备为研究目标，以电子显微技术、气体吸附技术、电化学技术等为研究手段，为多孔材料设计、制备和应用提供新思路。具体内容如下：　　1、通过引入冷却系统改良的新型能量收集装置——摩擦发电机作为电化学脱合金电源，首次实现基于多孔金的多孔金有机复合电化学执行器制备，该执行器具有振幅大、灵敏度高、可精确控制等特点。　　2、采用缓慢降温法，实现包含纯铝相和Al2Cu相结构且两相分布均匀的铜铝合金制备，真空条件下通过盐酸腐蚀脱合金，首次实现双模式嵌套多孔铜制备。该多孔铜能够作为自支撑电极，具有良好的葡萄糖检测、传感等电化学性能，还可作为其他活性物质的载体、集流体等。　　3、同时采用介孔氧化铜、多孔铜为模板制备多级结构多孔碳，实现石墨化程度高，包含微孔、介孔、大孔和非纳米孔的多级结构多孔碳制备。以多孔铜为模板制备的多孔碳具有优异电化学电容器性能。电流密度0.2 Ag-1时，比电容值达到210 Fg-1。功率密度400 Wkg-1时，对应能量密度为29 Whkg-1。电流密度1Ag-1时，经10000次循环比电容保持率达到95.4％。　　4、以可再生生物质海藻酸钠为碳源，实现碳气凝胶制备，经活化制得多级结构多孔碳具有优异电化学电容器性能。电流密度0.2 Ag-1时，比电容值达到204 Fg-1。功率密度400 Wkg-1时，对应能量密度为28 Whkg-1。电流密度1Ag-1时，经10000次循环比电容保持率达到96.2％。