科学技术的高速发展推动着人类社会文明的不断进步，同时对于日常生活及高科技中用到的材料提出了更高的要求，新的材料不仅要求可靠、轻便、耐用，还须可循环利用、环境友好、节能、廉价……因此，单一的传统材料已经无法满足这样的需求，而发展杂化材料（Hybrid Materials）或者复合材料（Composites）被认为是解决这一问题的方法之一。杂化材料源自于传统的复合材料，也称为纳米复合材料，是至少由一种无机物材料和一种有机物材料，通过物理或化学的方法结合在一起组成具有新性能的材料。为了更大程度上提升材料的性能和功能，杂化材料强调将无机和有机组分在纳米甚至分子级别进行复合或者杂化，促成不同组分材料在性能上取长补短，产生协同效应，使其综合性能优于原组成材料，甚至展现新的特性和功能，以满足快速发展的科技对新材料的要求。　　但是在构筑新型杂化材料中存在的问题是可选用的无机构筑单元种类有限，且实现纳米尺度的复合存在技术难题，容易产生较大尺度上的相分离。多金属氧簇（Polyoxometalates，简写为POMs）是由多个/种前过渡金属原子通过氧配位桥连而成的一类无机阴离子簇合物，具有非常丰富的化学结构和功能，并在光电、催化、生物医药和材料方面展现出诱人的前景，因此是一种优秀的构筑杂化材料的无机纳米基元。虽然POMs在加工性、溶解性、相容性等方面具有一些缺陷，但是我们可以将POMs通过共价键的形式引入到塑料、橡胶、合成纤维等传统聚合物材料中对其改性，进一步制备杂化功能材料。用这种方法得到的杂化材料不仅能够改善POMs的加工性能和传统材料的机械性能及多功能性，共价键的链接还能保证杂化材料不会出现大尺度的相分离结构。然而由于POMs特殊的化学性质和物理特性，基于共价键链接的多金属氧簇-杂化聚合物材料的成果并不多见，尤其以大分子单体直接引发聚合的成杂化聚合物少之又少。　　基于以上的研究背景，本论文采用大分子单体直接聚合的方法，利用活性可控的开环易位聚合（ROMP），先后制备了多个不同化学组成和结构的聚(多金属氧簇)杂化均聚物和嵌段共聚物，最终目标是制备分子量可控的基于POMs的杂化功能材料。　　本论文的第一部分研究工作就是制备降冰片烯功能化的Wells-Dawson型POM单体，选用目前活性最优秀的Grubbs 3rd催化剂，在室温和敞开体系下制备了一系列聚(多金属氧簇)均聚物（简称Poly(POM)s）。我们所设计的合成路线简单，只需要四步，而且反应条件温和、反应时间短，最重要的是分子量可控、分子量分布范围较窄（PDI<1.2）。除此以外，Poly(POM)s还具有纯的POMs所不具备的溶液可加工性及成膜特性，更有趣的是Poly(POM)s表现出比聚合单体更加优异的催化氧化活性，并有一定的分子量依赖性。DP=10的聚合物能够在60min内将90％以上的四氢噻吩（THT）选择性的氧化为环丁亚砜（THTO）。　　在得到了杂化均聚物之后，我们通过提高聚合物中有机部分的含量来提高含有POMs的杂化聚合物在本体状态下的机械性能和加工性能，又分别设计了三个系列的双嵌段共聚物/无归共聚物，双嵌段共聚物（简称BCPs）是由共价键将两种不同的聚合物链段链接在一起。在论文的第二部分研究工作中，我们重点对所合成的BCPs通过NMR、FR-IR、SEC等分析方法进行了化学结构和分子量的表征，确定我们成功合成了这样的BCPs，所有的聚合物都具有可控的分子量和较窄的分子量分布，充分证明了ROMP在聚合过程中的活性、可控性。此外，这些BCPs的溶液可以像传统有机材料那样浇铸成任意形状的本体形态，并具有良好的延展性和本体可加工性。同时我们选择了部分BCPs进行了相同条件下的催化氧化THT的研究，发现如我们预期的那样，催化活性有所降低，我们尝试着从催化剂的化学组成与催化体系中聚合物的形态分析出现这种催化效率降低的原因，并分析是由于催化剂的含量以及溶解性差异导致的。　　嵌段共聚物之所以一直是科学家们重点关注的研究领域，其中一个最重要的原因就是其能够形成丰富多彩的自组装结构。由于影响组装结构的变量非常多，如BCPs的化学组成、溶剂的选择、制样方法等，每一个微小的变化都会引起最终组装形貌的变化。因此我们对于所合成的部分BCPs分别进行了基质支持的薄膜自组装和混合溶剂自组装研究。在薄膜自组装中，随着BCPs两个嵌段的长度和比例不同表现出不同的相分离结构，而且这样的组装结构会随着有机溶剂挥发的方向而呈现梯度变化，我们重点研究了其中一个聚合物在薄膜上由球形胶束结构逐渐组装成紧密堆积的六变形排列结构的机理，得出的结论是这种形貌的形成是由于聚合物链与溶剂和基底的亲和力、溶剂挥发的速度和方向以及聚合物的化学组成共同决定的。在基于水的混合溶剂自组装中，我们所合成的两亲性BCPs在不同的溶剂条件下都组装成了三嵌段聚合物才容易形成的多隔胶束结构，我们认为由于POMs较大的体积，可以将其看做一段高度卷曲的聚合物链，因此可认为我们所设计的聚合物是三嵌段聚合物的类似物。　　通过对ROMP制备聚(多金属氧簇)均聚物和嵌段聚合物的合成及自组装形貌研究，我们得出以下结论：　　1.利用ROMP聚合制备了一系列含有多金属氧簇的杂化均聚物Poly(POM)s和嵌段聚合物Poly(POM)s-b(r)-Polymer，聚合反应操作简单、条件温和，所有的聚合物都具有分子量可控和分子量分布较窄的特征，充分证明了该聚合反应的“活性可控”特性，而且聚合物具有良好的成膜性能和延展性，大大改善了POMs簇的不易加工特性。　　2.我们将部分杂化聚合物进行了催化性能评价，聚合物表现出了比单体更加优秀的催化效率，而且对聚合物的分子量有一定的依赖性。　　3.分别对所制备的两亲性 BCPs进行了薄膜自组装和混合溶液自组装，发现它们形成了丰富的相分离结构并观测到这种相分离结构的形成过程。充分理解组装过程的机理之后可以加以利用来得到目标组装结构，进一步实现工业化应用，如纳米刻蚀、纳米印刷、药物传递等。