目前,关于纳米级多孔材料和纳米级定向排列一维材料的研究较多,对于宏观尺度的微米级多孔材料和定向排列一维材料的研究较少。本课题制备了一种直径为微米级,长度达到厘米级的定向排列多孔聚苯乙烯材料,研究了这种材料作为过滤材料的应用潜力,再通过模板合成法合成定向排列的微管材料,研究合成微管材料过程中出现的物理化学现象,原理以及所得微管材料的应用。本课题主要包括以下三个方面的内容。首先,采用商业化直径约为20μm的聚丙烯腈（Polyacrylonitrile,PAN）纤维为模板,将其浸入苯乙烯,经苯乙烯本体聚合后,产物置于50℃的N’ N-二甲基甲酰胺（N’N-dimethylformamide,DMF）和二甲基亚砜（Dimethyl Sulfoxide,DMSO）的混合溶液中刻蚀3d,制备出定向排列多孔聚苯乙烯材料。通过SEM观察,定向排列多孔聚苯乙烯孔径分布均匀,通道竖直排列,两端贯通。压缩测试结果显示,定向排列多孔聚苯乙烯的力学强度具有各向异性,且在轴向方向上的弹性模量（8.2 MPa）大于径向方向上的弹性模量（0.4 MPa）。采用多分散性的聚苯乙烯微球为样品的过滤实验表明,这种定向排列多孔聚苯乙烯能够筛选19 μm以上的聚苯乙烯微球,显示出良好的过滤性能。以定向排列多孔聚苯乙烯为模板,制备出长度约8 mm的超长取向排列介孔生物活性玻璃管（Aligned Mesoporous Bioactive Glass Tubes,AMBGTs）。通过 SEM、TEM、SAXS及BET,对AMBGTs进行结构和组成的测试。AMBGTs管径在15 μm左右,管壁上存在有序的介孔结构,可增加其比表面积。通过EDS和Mapping测试结果发现,AMBGTs元素分布均匀,实际组成和理论值接近。通过制备模拟体液（Simulated Body Fluid,SBF）对AMBGTs进行矿化实验,其具有良好的体外生物活性。由于AMBGTs管状的大孔和介孔结构,其比表面积较大（240.98 m2/g）,适合应用于药物载体材料。以布洛芬（Ibuprofen,IBU）为载药模型,研究AMBGTs的药物负载与释放行为,结果显示IBU释放具有先快速后缓慢的特点,符合无溶剂侵蚀的Fick扩散模型。最后,通过控制聚合前苯乙烯与PAN纤维的接触时间和PAN刻蚀的时间,在N2气氛下碳化定向排列多孔聚苯乙烯后制备出含N的碳微米管（Carbon Microtube,CMT）,再通过5 M硝酸对CMT回流改性得到改性碳微米管（Modificated Carbon Microtube,MCMT）。通过BET测试结果表明,MCMT管壁上有介孔存在,比表面积为28.31 m2/g,平均孔径为3.5 nm。以MCMT为吸附剂,对阳离子染料亚甲基蓝（Methylene Blue,MB）,罗丹明 B（Rhodamine B,RhB）和阴离子染料甲基橙（Methyl Orange,MO）进行吸附行为研究。在MB的初始浓度为20 mg/L的条件下,碱性环境中MCMT对MB的吸附容量是酸性或中性环境中的5倍。当pH值为8时,MCMT对MB的最大吸附容量为1875.4 mg/g,对RhB和MO几乎不吸附,即MCMT对MB具有高吸附容量和高选择性吸附的特性。根据检测结果推测,MCMT对MB的选择性吸附与染料的分子大小和所带电荷有关。吸附等温线和吸附动力学拟合结果显示,MCMT对MB的吸附行为属于单分子层吸附并受化学因素控制。