Gemini表面活性剂是一类具有两个头基和两个疏水链由联接基团连接的新型两亲分子,具有一系列优异的性质,在多个领域有广泛的用途。近年来,它又在介孔材料的合成方面得到了广泛的应用。本文选择的一类含酯基新型双子表面活性剂,目前人们对它们的性质还无系统认识。因此本文详细研究了它们的理化性质,并以其为模板,在温和条件下用于介孔材料的合成,探讨了各种条件对介孔结构的影响,初步尝试了合成的介孔材料在光催化方面的应用,既具有一定的理论意义,又具有广泛的实用前景。　　本论文的主要内容如下:　　1.本论文选用了三种新型阳离子型双子表面活性剂[CnH2n+1N+(CH3)2-CO2-(CH2)4-CO2-N+(CH3)2CnH2n+1]·2Brˉ(n=12,14,16),系统研究了它们的理化性质:如测试了溶解性、克拉夫特点(K. P)、去污力、泡沫性、表面张力、临界胶束浓度等。计算求得了胶束表面反离子解离度,表面活性剂的饱和吸附量(Γmax)和饱和吸附面积(A min)。用分光光度法测量了表面活性剂反胶团饱和增溶水能力,得出反胶团溶液增溶水能力随表面活性剂碳链的增长而增强的结论。　　2.利用上述表面活性剂为模板,以乙二胺四乙酸二钠(EDTANa2)为正硅酸四乙酯(TEOS)水解催化剂,在中性和较低温度条件下,合成了系列蠕虫介孔二氧化硅分子筛。这种方法简单,易于操作与控制。采用FT-IR、TG、SEM、XRD和N2的吸附脱附等温线对样品进行了表征。样品具有高比表面积,厚孔壁,有较好的水热稳定性,在经过72h水热反应后,仍保持良好的介孔结构。文章系统研究了模板剂的种类、反应物比例、陈化时间、温度等对产物结构和形貌的影响。结果显示,温度对介孔二氧化硅的形貌和孔结构影响很大,随着温度的升高,二氧化硅的形貌由片状变成球形聚集体,样品的d值增大。较长的陈化时间,有利于提高孔道有序度。TEOS用量的不同并不影响二氧化硅的介孔结构,但会影响孔道有序度。表面活性剂链长增加,样品的d值也相应增加。在中性环境中,催化剂EDTANa2在合成中扮演重要角色,没有它的参与,反应无法进行。我们还对材料合成机理进行了探讨,认为遵从(S+E-)0-I0机理。　　3.利用上述表面活性剂为模板,在温和条件下用模板法制备得到含钛的硅基介孔材料和含锌的钛基介孔材料,并利用FT-IR、XRD、N2的吸附脱附等温曲线对合成的介孔材料进行了表征。结果表明含钛介孔氧化硅(TS-3)的比表面积达到741.13 m2/g,具有厚孔壁,约为1.6 nm。含锌介孔氧化钛(TS-9)的比表面积为102.73 m2/g,孔壁约为1.55 nm。样品中的氧化钛都以锐钛矿的形式存在。另外,还考察了这些样品在光催化降解甲基红和甲基橙方面的应用,发现样品光催化降解甲基橙的选择性超过甲基红,降解效果有的好于纯二氧化钛粉末。