嵌段聚合物是由两种或两种以上不同单体组成的线形分子链段通过化学键连接形成的一类特殊聚合物。嵌段聚合物具有特殊的物理化学特性,在热塑性弹性体、表面活性剂、表面修饰剂、分散剂和聚合物共混的增溶剂等方面有着广泛的应用前景,已受到了学术界及工业界的广泛关注。活性聚合技术的发展为嵌段聚合物的合成提供了更多的方法,很多新型的结构规整、分子量及其分布可控的嵌段聚合物不断被合成。由于嵌段聚合物不同链段间存在热力学不相容,所以常常发生相分离；又由于链段间存在化学键,相分离的尺寸受到限制,因此发生纳米尺度的微观相分离,自组装形成具有纳米结构的、丰富的形态。嵌段聚合物在选择性溶剂中通过微相分离可以自组装形成聚合物胶束。聚合物胶束在药物缓释、分离、催化等方面具有潜在的应用前景,引起人们的浓厚兴趣。同时嵌段聚合物通过独特的微相分离还可以与无机前驱体共同自组装制备纳米复合材料。这种基于嵌段聚合物的自组装得到的纳米复合材料在催化剂、生物传感器、填料等领域具有潜在的应用前景,成为目前研究的热点。报道中通过各种聚合方法之间的综合应用合成了一系列嵌段聚合物,然而很少见将酶催化聚合与各种方法综合运用的,因此本文综合运用酶催化聚合与希夫碱反应、酶催化聚合与阴离子聚合等进行高分子链的设计合成,得到了一系列新型聚合物。以嵌段聚合物胶束做模板制备纳米材料中很少见制备SiO2-C纳米复合材料的报道,更何况嵌段聚合物胶束同时作为碳源,因此本文设计用嵌段聚合物PEO-b-PAN胶束作为模板和碳源制备了新型的SiO2-C纳米复合材料；同时用微相分离的嵌段聚合物PEO-b-PAN作为碳源和模板制备了新型SiO2-C纳米复合材料；本文还设计了一种在较低温度合成介孔材料的方法,有利于适于低温合成的聚合物纳米材料的制备。主要研究内容如下：第一部分高分子链的设计合成1.结合希夫碱反应与酶催化法成功合成了两种具有长共轭结构的含希夫碱侧基的聚酚：聚(4-[苯亚甲基-氨基]-酚)(PBP)和聚(4-[(蒽基-9-亚甲基)-氨基]-酚)(PAP)。用IR、1H NMR、GPC和UV等对希夫碱单体和聚合物进行了详细表征。UV测试显示PAP的吸收比聚酚红移86nm,表明在聚酚链上接入希夫碱基团极大的增加聚酚共轭基团的长度。2.结合酶催化聚合与活性阴离子聚合方法成功合成了一种水溶性的聚苯酚-聚环氧乙烷接枝共聚物。用IR、1H NMR、GPC、和UV等方法对聚合物进行了详细的表征。结果表明PEO基团的引入极大的改善了聚酚的溶解性,得到的聚合物能够溶于水、乙醇、DMF、THF、二氯甲烷等常用溶剂。第二部分基于嵌段聚合物为模板制备纳米材料3.通过阴离子聚合合成了两亲性嵌段聚合物PEO-PMS-PEO,以此嵌段聚合物为新模板,通过溶剂蒸发过程中与正硅酸乙酯(TEOS)的共同自组装制备了有序的介孔SiO2。介孔SiO2通过TEM、SAXS等进行了详细表征,结果表明其具有大面积有序性,且表现为体心立方结构。在移除嵌段聚合物后,介孔材料的框架收缩仅为8.7%,且保持了大面积有序性。4.以PEO-PMS-PEO嵌段聚合物为新模板,通过溶剂蒸发过程中与低分子量酚醛树脂(resol)的共同自组装制备了有序的介孔碳材料。TEM和SAXS测试显示介孔碳材料表现为面心立方排列,且具有大面积的有序性。在移除嵌段聚合物后,介孔材料的框架收缩仅为5.6%,且保持了大面积有序性。5.结合阴离子聚合和活性自由基聚合方法合成了聚环氧乙烷-聚丙烯腈两亲性嵌段聚合物(PEO-b-PAN)。PEO-b-PAN与TEOS在溶剂蒸发过程中进行自组装,得到SiO2/PEO-b-PAN复合材料。随后,经300。C预氧化,1000。C高温炭化,得到SiO2-C纳米复合材料。SAXS、TEM和SEM测试结果表明得到的SiO2-C纳米复合材料为层状结构,且具有大面积的规整性。6.将PEO-b-PAN嵌段聚合物分散在水溶液中自组装形成胶束,TEOS以胶束作为模板进行溶胶-凝胶反应,形成SiO2/PEO-b-PAN复合材料。随后热处理得到SiO2-C纳米复合材料。用TEM和SEM对SiO2-C纳米复合材料进行了表征,结果表明得到了以C为核,SiO2为壳的SiO2-C纳米复合粒子。