自组装介孔二氧化硅材料具有特殊的结构优势,包括高比表面,有序的孔道结构和在纳米尺度上精确可控的介观构象和结构参数等。这类材料有望在太阳能电池、光催化、传感器等领域取得广泛的应用。本论文在极稀表面活性剂体系下,通过调节反应物浓度,共溶剂种类等,对合成的介孔氧化硅的微观形貌和结构进行了系统研究。在形貌研究的基础上,将控制合成的单分散纳米介孔氧化硅和双连续相介孔氧化硅作为液态电解质的无机胶凝材料成功的应用到染料敏化太阳能电池领域。主要内容和成果是:在极稀表面活性剂体系中,利用自组装方法合成了小尺寸纳米介孔氧化硅,通过调节反应物浓度,能够在较大范围内控制产物的尺寸(10～100nm)和形貌(单分散小球或连续结构),同时产物具有比表面积高,热稳定性良好等特点。指出纳米尺度介孔氧化硅颗粒的形成与单体硅酸根低聚物和表面活性剂的自组装作用相关。在水-油双相体系下,系统研究了自组装合成的介孔氧化硅材料的形貌特点和结构分类。分别对水-乙醚,水-乙醇体系下合成的氧化硅形貌和反应物条件之间的关系进行了讨论,提出形貌生成的机理。指出表面活性剂堆积因子g的变化以及油水两相在剧烈搅拌过程中产生的非平衡态界面是导致产物的形貌和结构具有多样性的原因。在水-乙醚体系中,利用嵌段共聚物F127作为表面活性剂,合成出新型具有分级结构的双连续相介孔氧化硅材料。材料具有多级孔道结构,将利用该材料制备的复合凝胶电解质分别应用于染料敏化太阳能电池和锂离子电池中,结果显示,准固态电解质具有10-3S·cm-1数量级的离子电导率,同时具有良好的机械强度。将小尺寸介孔氧化硅颗粒作为无机添加剂应用到染料敏化太阳能电池凝胶电解质中,探讨了其颗粒尺寸和形貌对电解质电化学性能的影响。对掺杂氧化硅的聚合物凝胶电解质的导电增强机制进行了简单模拟。利用这种颗粒得到的准固态DSSC的光电转化效率比没有使用介孔氧化硅颗粒固化的电解质的效率提高44%。