三维有序大孔（3DOM）材料因具有高度有序的反蛋白石结构,而在光学、传感器、催化及电池等众多领域具有广阔的应用前景。本论文旨在通过采用聚苯乙烯（PS）胶体晶体模板法,以简便快捷的方式制备3DOM SiO₂,并尝试其在催化领域的应用。胶体晶体模板法制备3DOM材料,胶体晶体的组装质量决定3DOM材料的质量,而胶体晶体的质量取决于聚苯乙烯微球的单分散性。实验采用分散聚合法制备了粒径700nm左右的单分散PS微球,采用乳液聚合法制备了粒径200nm左右的单分散PS微球,采用无皂乳液聚合法制备了粒径150-300nm由甲基丙烯酸（MAA）改性的单分散PS微球。采用蒸发自组装法进行PS及改性PS胶体晶体的组装,探讨微球单分散性、溶液浓度、环境湿度、容器亲疏水性及微球表面基团对胶体晶体组装效果的影响,并进一步完善了蒸发自组装法制备胶体晶体的组装机理。分别采用溶胶-凝胶法及蒸发自组装共沉积法成功制备了3DOM SiO₂,发现采用蒸发自组装共沉积法制备的3DOM SiO₂,具有填充率高、收缩率小、整体有序性好且可以控制材料厚度的优点。采用改性PS胶体晶体制备的3DOM SiO₂,填充率可以达到66.7%,收缩率仅为4.0%。同时发现,采用蒸发自组装法制备的3DOM SiO₂较溶胶-凝胶法得到的3DOM SiO₂,具有比表面积大的特点。采用改性PS胶体晶体制备的3DOM SiO₂进行磷钨酸负载的尝试,发现3DOMSiO₂经氨基功能化改性以后,可以成功负载磷钨酸,但负载率有待提高。采用三元体系共沉积法得到的3DOM材料具有良好的有序性,且研究发现其磷钨酸Keggin结构在焙烧过程中未被破坏,材料出现分层现象,上层结构规整,孔径均一,含有大量的磷钨酸及少量SiO₂,而下层则为纯粹的SiO₂无孔结构。