有机硅氧烷是有机-无机杂化材料合成领域中的一类重要前驱体。其在不同条件下发生水解-缩合反应,通过溶胶-凝胶过程可以制备出多种结构各异、性能多样的杂化材料。这类杂化材料因其化学性质稳定、光学透明以及机械性能方面的优越性而被广泛应用于光学器件、电子元件、生物医学传感、催化、功能涂层和薄膜等领域,是当今材料科学领域的研究热点之一。其取代基结构和性质的差异会导致前驱体溶胶-凝胶过程的变化,取代基效应具体表现在对水解—缩聚反应速度、产物分布、空间结构演化、存在状态、组织排布方式、产物微区环境的影响。因此,研究硅氧烷在水解初期的分子组织行为对于设计溶胶—凝胶的材料性能和后期制备具有重要的理论价值。为了探索取代基对硅氧烷水解-缩合簇集行为的影响,本论文以3-氨基丙基三乙氧基硅氧烷(APTES)作为前驱体,借助APTES分子末端氨基与过渡金属离子的配位作用,研究这一配位作用对APTES有机硅氧烷水解-缩合簇集行为的影响,为基于这种影响制备结构型有机无机复合材料开辟新的途径。围绕上述研究思想,选择具有较强配位作用的铜离子和钴离子,利用紫外可见光谱、红外光谱、扫描电子显微镜、热分析、X射线光电子能谱、X射线衍射、元素分析等手段研究这两种过渡金属离子分别与APTES水解缩合体系作用,所得结果如下：(1)以3-氨基丙基三乙氧基硅氧烷(APTES)与氯化铜在乙醇水介质中的相互作用,制备一种新的有机无机复合材料。红外光谱、热分析、元素分析、扫描电镜、热分析、X射线衍射、光电子能谱等手段表征结果表明,所得产物是由APTES的末端氨基与铜离子配位键和APTES水解缩合Si-O-Si网络结构组成。且产物具有微球聚集形貌。与单纯APTES水解缩合无结构块体相比,产物形貌发生了显著变化。(2)以3-氨基丙基三乙氧基硅氧烷(APTES)与醋酸钴和在乙醇水介质中的相互作用,制备一种新的有机无机复合材料。红外光谱、热分析、元素分析、扫描电镜、热分析、X射线衍射、光电子能谱等手段表征结果表明,所得产物是由APTES的末端氨基与钴离子配位键和APTES水解缩合Si-O-Si网络结构组成,且产物具有微球聚集形貌。与单纯APTES水解缩合无结构块体相比,产物形貌发生了显著变化。(3)利用SEM和XRD对配位前后前躯体水解-缩合产物的形貌和晶型进行了表征。SEM结果表明,配位后前躯体凝胶产物具有微球状形貌,XRD测定结果表明,与配位前相比,配位后凝胶所得材料更具有无定形结构,说明配位作用对凝胶产物的内部结构产生影响。以上研究结果为制备新型结构的有机无机复合材料开辟了一条新途径。