1992年,Mobil公司的科学家们首次采用具有长链结构的阳离子季铵盐为结构引导剂合成出高度有序的介孔分子筛M41S。此后,非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂等具有不同性质的表面活性剂也被先后应用于介孔材料的开发,众多具有新型结构的介孔材料由此产生。表面活性剂的性质(包括形状、尺寸、电荷种类、电荷密度等)对所合成的介孔材料结构起着决定性的作用,不同种类表面活性剂会引导反应体系形成不同结构的介孔材料。因此,探索和开发具有新结构的表面活性剂并应用于介孔材料的合成已经成为介孔材料开拓创新的必由之路。本论文选择松香基季铵盐为结构引导剂合成介孔材料,利用其特有的三环菲刚性骨架结构成功合成出4个系列多种结构的新型介孔材料。采用X射线衍射、N2吸附-脱附和透射电镜等技术手段考察了不同合成参数对材料结构的影响。本研究首次以大基团非长链表面活性剂引导合成介孔材料,丰富了介孔材料的种类,拓展了介孔材料的合成路线。所得具体科研成果如下:以自合成脱氢枞基三甲基溴化铵为结构引导剂,正硅酸乙酯为硅源,在氨水为碱性介质的反应体系中合成出新型二维六方有序介孔二氧化硅,材料孔径分布处于微介孔分界点之上(集中分布于1.91 nm处),BET比表面积为1097.59 m2/g,孔容为0.63 m3/g,孔壁厚度为1.42 nm。相对于经典二维六方介孔二氧化硅MCM-41,具有比表面积较大、孔径较小、孔壁略薄的特点。以硅酸钠为硅源,在碱性条件下合成出高度有序的二维六方介孔二氧化硅,所得材料与正硅酸乙酯为硅源合成的介孔二氧化硅相比,具有比表面积更大、孔径略大、孔壁更薄的特点。材料孔径集中分布在2.03 nm处,BET比表面积为1229.15 m2/g,孔容为0.59 m3/g,孔壁厚度为1.25 nm。以工业品松香基三甲基氯化铵为结构引导剂,通过碳酸铵沉淀法合成出均匀介孔γ-Al2O3,并通过氨水沉淀法提高了均匀介孔γ-Al2O3的比表面积、孔容和孔径大小。通过尿素水热-均匀沉淀法合成出纤维状介孔γ-Al2O3,在发现尿素水热-均匀沉淀法与碳酸铵沉淀法所合成的氧化铝前驱体有着相似晶相结构的基础上,通过改进的碳酸铵沉淀-陈化法成功合成出纤维状介孔氧化铝,考察了氧化铝纤维状形貌形成机理,发现陈化阶段对样品形成纤维状形貌有着决定性的作用,样品在陈化阶段中实现由三水铝石(gibbsite)晶相到碳酸铝铵(AACH)晶相的转变,同时形成纤维状形貌。在发现松香基三甲基氯化铵为结构引导剂合成的纤维状氧化铝能够在较低温度下形成γ-Al2O3晶相的基础上,假设Cl-具有降低样品由碳酸铝铵晶相转化为γ-Al2O3晶相的相变温度的作用,通过引入不同种类氯化物验证上述假设,并发现Cl-真正发挥作用是在碳酸铝铵分解形成无定形氧化铝之后,即Cl-的存在能够显著降低氧化铝由无定形相转化为γ-Al2O3晶相的相变温度。以脱氢枞基三甲基溴化铵(DTAB)为结构引导剂,硫酸锆(Zr(SO4)2)为锆源,成功合成出六方有序介孔Zr(SO4)2/DTAB复合物。通过强碱性水热法合成出纯四方相纳米晶介孔二氧化锆,所得材料有着较高的热稳定性,样品在较高的碱性条件下通过水热法一步形成四方相纳米晶结构,相对于先合成出无定形相的锆水合氢氧化物,再利用高温煅烧脱水并晶化的过程,强碱性水热法可有效避免样品在高温条件下脱水及孔壁收缩所带来的对材料孔道的破坏。合成的四方相纳米晶介孔二氧化锆有着较高的比表面积(107.34~242.02 m2/g)和孔容(0.25~0.53 cm3/g)以及较大的孔径(6.06~12.96 nm)。通过水热氧氯化锆一步脱水法合成出具有圆角立方体状形貌的单斜相纳米晶介孔二氧化锆,煅烧温度对材料有着较大的影响,随着煅烧温度的升高,二氧化锆晶粒逐渐增大,当煅烧温度为923 K时,样品呈现出镂空的椭球状形貌。以脱氢枞基三甲基溴化铵为结构引导剂,过氧钛酸为钛源,在四甲基氢氧化铵介质中合成出高度有序的层状介孔二氧化钛。以钛酸四丁酯为钛源,通过挥发诱导自组装法合成出半晶化的锐钛相均匀介孔二氧化钛,所得材料呈现出蠕虫状介孔孔道,长程无序但孔径匀一。以介孔材料为载体负载WO3为催化剂进行甘油催化脱水反应。由于具有较高的比表面积和较好的水热稳定性,以纤维状介孔γ-Al2O3为载体合成的催化剂表现出较高的催化活性与丙烯醛选择性,以及较长的催化寿命。