有序介孔材料因其大的比表面和孔容、较高的稳定性、以及孔隙拓扑多样性和骨架组成的可调性,自从1992年被发现以来,一直是材料研究的一个热点课题。它在分离提纯、生物材料、化学工业、催化、信息通讯、环境、能源、新型组装材料等领域具有多种潜在的用途,得到国际物理学、化学与材料学界的高度重视。本论文在含钛SBA-15介孔材料、碳及氮化碳介孔材料的合成及其在催化、传感和储能应用方面进行了研究,主要包括以下内容:1.探索了合成具有二维六方孔道结构和大孔径的含钛介孔分子筛TiO₂/SBA-15的方法。使用正硅酸乙酯（TEOS）作为硅源,钛酸丁酯（TBOT）作为钛源,EO₂₀PO₇₀EO₂₀（P123）作为结构导向剂直接合成了一系列具有不同硅钛比的有序介孔材料（TiO₂/SBA-15）。利用XRD、N₂的吸附/脱附分析、TEM、FT-IR、紫外-可见漫反射等表征手段系统地考察了实验条件对含钛介孔材料结构的影响。结果表明:少量钛的引入不会破坏SBA-15本身有序的孔道结构,主要以TiO₂聚集态的形式存在于介孔材料的孔墙中。2.利用介孔二氧化硅SBA-15为硬模板,用不同的前躯体进行填充,制备了有序介孔碳。在N₂保护气氛中高温碳化,在室温下用HF溶液去除二氧化硅模板。分析表明最后得到的有序介孔碳材料和有序介孔氮化碳保留了SBA-15模板的宏观形貌和有序介孔结构。XRD、HTEM、SEM和N₂的吸附/脱附分析表明有序介孔碳具有二维六方结构（P6mm）、很高的比表面积(684.932m²g^-1),大的孔容率(0.701cm³g^-1),其平均孔径为5.1nm。3.以介孔二氧化硅SBA-15作为硬模板,乙二胺（EDA）和四氯化碳（CTC）作为填充固化剂,利用纳米浇注的方法合成了介孔氮化碳。XRD、SEM和N₂的吸附/脱附分析表明介孔氮化碳结构和SBA-15相似,均为二维六方结构（P6mm）。BET比表面积为684.932m²g^-1,孔容为0.701cm³g^-1,孔径分布较窄,其平均孔径为5.086nm。4.研究了有序介孔碳（OMC）/普鲁士蓝（PB）复合膜的电化学性质。结果表明,OMC大大改善了PB的电化学性能。把PB有效地沉积在OMC修饰的玻碳（PG）电极上,并用循环伏安法（CV）对PG/OMC/PB电极的微观结构和电化学行为进行了探讨。与PG/PB电极相比,PG/OMC/PB电极表现出了更好的电化学稳定性,更宽的pH适应范围,以及更大的对过氧化氢（H₂O₂）还原的响应电流。5.研究了介孔碳和介孔氮化碳的电化学储氢性能。将一定量的碳纳米管与镍粉分别按照一定的比例混合制成为一种镍氢电池负极材料。通过测试纯镍电极的电化学储氢性能发现其储氢能力很差,在整个电极制作过程中起到粘合和导电的作用。Ni的含量对OMC-Ni电极的电化学储氢性能影响较大,镍粉的添加改善了电极的活化性能,减少活化所需循环次数。其电化学储氢容量先随着镍粉加入量的增加而增大,当Ni:OMC=3:2时达到最大为170mAhg^-1,之后随着镍粉的量的增加其储氢容量反而减小。研究各种电极的充放电性能,优选出最佳充放电参数。MCN的化学组成以及镍粉的添加与否对MCN电极的电化学储氢性能有较大的影响。充放电实验也证明其放电容量在初始阶段随着循环次数的增加而增大,说明电极的电化学储氢存在一个活化过程,充放电8次后达到最大值,其放电容量为40mAhg^-1左右。