对于Aldol反应来说均相催化剂存在许多问题,包括难以从反应体系中分离和再循环,且投料量通常较大。从实际应用和环境友好的角度来看,实现均相催化剂向非均相催化剂的转化很有必要,这种转化需要通过中间载体来完成,其中有机小分子催化剂固载化是实现这种固相转化的最简单方法。经过若干步骤对有机小分子催化剂进行固载,固载后可以促进反应产物纯化和实现催化剂循环利用,具有重要的学术价值和应用潜力。介孔二氧化硅具有孔道均一,比表面积大,结构可调等优点,更重要的是介孔结构可以影响反应分子的扩散与吸附,从而影响催化性能。尽管一些非均相催化剂已经达到了与均相催化剂相当的甚至更优的活性,但在大多数情况下活性和稳定性之间存在矛盾,这个矛盾一直是固载化催化剂设计和合成的主要难点。在催化过程中,固载的有机催化剂必须与无机底物配位并改变构型,这意味着限制催化剂的活动性对催化反应过程非常重要。另一方面,随着反应的进行,固载于介孔载体的有机催化剂渐渐脱落,造成非均相催化剂活性的降低。为了得到稳定性较高的非均相催化剂,需要通过对载体进行精确的调变来限制这种有机催化剂的脱落,从而达到保持非均相催化剂活性和稳定性的目的。许多文献研究报导了有机催化剂和载体之间的相互作用方式,关于有机催化剂与载体之间的连接基团也有大量的研究。然而,载体介孔材料的不同结构和形态究竟对固载化非均相催化剂有什么具体影响,这些关于合成策略的问题很少被系统深入地研究。为此,本论文以课题组前期工作为基础,先对BMMs的孔径进行了调控,又合成了几种形貌不同的介孔分子筛,并分别以这几种介孔材料为载体,采用后嫁接法先固载金属锌后固载活性物Z,由此我们得到了一系列可应用于Aldol反应的非均相催化剂。采用X射线-粉末衍射（XRD）、高分辨率扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、红外光谱分析（FT-IR）、N₂吸附-脱附分析、热重分析（TGA）以及ICP等手段对杂化材料的形貌、组成以及结构性能进行表征,并将非均相催化剂应用于4-硝基苯甲醛与环己酮的羟醛缩合反应,考察了催化剂活性以及催化剂稳定性。具体研究内容如下:1.按照本实验室BMMs配比,以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,以正硅酸乙酯（TEOS）为硅源,以均三甲苯（TMB）为扩孔剂,通过控制溶胶-凝胶过程中TMB的添加量和晶化时间,设计合成了一系列T-BMMs,研究了TMB添加量和不同晶化时间对双模型介孔分子筛结构和形貌的影响。TMB添加量和不同晶化时间对双模型介孔结构有显著影响,尤其是随着TMB添加量的增加,一级孔孔径从3.03 nm逐渐增加到4.21 nm;延长晶化时间有利于调节二级孔向大孔方向增加。2.采用后嫁接法用金属锌对不同孔径BMMs进行修饰,并利用金属与联吡啶的络合配位将有机分子Z（联吡啶脯氨酸衍生物）固载至修饰后的不同孔径BMMs孔道表面,制备了不同孔径的非均相Aldol反应催化剂Z@ZnBMMs和Z@ZnLBMMs。为了进一步对介孔结构对催化剂活性和稳定性的影响进行比较,同时制备了SBA-15和SBA-16,同样应用于上述非均相催化剂制备方法,得到了Z@ZnSBA-15和Z@ZnSBA-16。结果表明,孔径的增大有利于负载更多的活性物Z。3.详细探究了不同载体的孔结构和孔径对催化剂活性和稳定性的影响。将非均相催化剂应用于4-硝基苯甲醛与环己酮的羟醛缩合反应。考察了这几种用不同载体制备的催化剂的活性以及稳定性。将上述四种催化剂进行Aldol催化循环,不同结构的催化剂表现出不同的催化性能。与其他三种催化剂相比,Z@ZnSBA-15在再循环过程中具有最好的催化活性和稳定性,这是因为它具有长且孔径大的介孔孔道,大孔径为更大分子催化反应提供了足够的空间,长孔道保护Z在反应过程中不容易脱落。本研究为我们提供了一种新的思路,通过与载体的弱相互作用来固载有机催化剂,将均相催化剂封装在长孔道和大孔径的固体纳米材料中,可以实现催化剂催化性能的优化和催化剂稳定性的提高。