随着环境污染的加剧以及石油、煤炭和天然气等资源的减少、能源需求量的不断增加,新能源技术以及能源转换与储存的问题越来越受到人们的重视,虽然在能源技术以及能源转换与储存方面取得巨大进展,但仍存在许多问题尚待解决。介孔二氧化钛（TiO₂）具有高的比表面积、发达的孔道结构、孔径尺寸在一定范围内可调、表面易于改性等特点,使其在水处理、空气净化、太阳能电池、生物材料等方面表现出广阔的应用前景。但TiO₂存在只能吸收紫外光、太阳能的利用率很低、光催化剂的活性较低、纳米粒子易聚集、分离和回收困难等缺点。制备满足孔径可调、高比表面积、高结晶度和高热稳定性等优点的高性能介孔TiO₂仍具有一定挑战。（1）对三嵌段共聚物F127(EO₁₀₆PO₇₀EO₁₀₆)进行改性。通过含有异氰酸酯官能团的化合物与含有端羟基的两亲性嵌段共聚物F127发生亲核加成反应,生成异氰酸酯封端的F127,再与含有多胺基的聚合物聚乙烯亚胺（PEI）进行反应,得到PEI-F127-PEI多嵌段共聚物。通过FTIR、NMR等表征,证明已经成功制备出PEI-F127-PEI嵌段共聚物。通过动态光散射测定,与未改性的F127相比,经PEI改性的F127胶束尺寸增大。（2）以PEI-F127-PEI嵌段共聚物为模板分别在氮气气氛和空气气氛中制备了介孔TiO₂纳米粒子。以PEI-F127-PEI嵌段共聚物为模板制备介孔TiO₂时,通过蒸发诱导自组装并在不同气氛中煅烧制备出介孔TiO₂。胺基在介孔TiO₂纳米粒子形成过程中起到了络合剂的作用,通过调控前驱体与PEI-F127-PEI的质量比可改变胺基配位范围,得到了金红石型、锐钛矿型以及混合晶型的介孔TiO₂纳米材料。实验结果表明,在氮气气氛中制备的介孔TiO₂纳米粒子随着钛前驱体的含量增加,由米粒状长程有序介孔结构转变为块状介孔结构。紫外光催化降解有机染料亚甲基蓝（MB）实验中,当TiO₂/PEI-F127-PEI质量为2.4/1时,所得光催化降解效果最好。在空气气氛中制备的介孔TiO₂纳米粒子随着钛前驱体的含量增加,形貌由米粒状介孔结构转变为块状结构,经BET测试所得介孔TiO₂平均孔径为16.3 nm。研究发现紫外光催化降解有机染料亚甲基蓝（MB）实验中,当TiO₂/PEI-F127-PEI质量为2.0/1时（混合晶型的介孔TiO₂）,所得光催化降解效果最好。（3）以PEI-F127-PEI嵌段共聚物为模板分别制备了铜掺杂介孔TiO₂纳米粒子和钒掺杂介孔TiO₂纳米粒子。通过调控钛前驱体的量,经过蒸发诱导自组装和煅烧过程制备出具有长程有序的掺杂介孔TiO₂。实验结果表明,当前驱体与PEI-F127-PEI模板的摩尔比为60/1时,可得长程有序介孔结构,随着前驱体与模板摩尔比的增加,有序性下降。氮气吸附结果表明,所制备的纳米粒子的比表面积可达198 m²/g,所制备的掺杂介孔TiO₂纳米粒子对有机染料具有较好的吸附性能,同时在可见光照射下对有机染料MB具有较好的催化降解效果。