中文摘要：

本项目拟利用模板技术在材料合成中的结构可控及合成便利等优势，以聚合物中空纤维为模板，通过溶胶-凝胶过程制备氧化硅、氧化钛、氧化锆、炭等无机中空纤维材料。模板技术与溶胶-凝胶技术相结合，实现对无机中空纤维材料的孔径、形貌、组成、表面等进行调控。在此基础上，发展两种全新结构的无机中空纤维材料有序介孔中空纤维和同轴多壁层中空纤维，并进一步探讨制得的中空纤维材料在分离富集、环境净化、电极材料等方面的应用。本项目的实施将丰富与完善模板合成技术，为新型无机中空纤维的合成提供必要的技术基础和理论指导。

结论摘要：

本项目基于模板技术在材料合成中的结构可控及合成便利等优势，以聚合物中空纤维（聚丙烯和聚砜）为模板，成功将模板技术和溶胶-凝胶技术相结合，开拓了一种制备无机中空纤维材料的方法，该方法具有简单易行，对设备要求不高等优势。利用该方法，成功制备了氧化硅、氧化锆、碳等无机中空纤维；发展并制备了一种全新结构的同轴多壁层中空纤维材料，对其形成机制进行了探讨；对该方法进行拓展，成功制备了碳灌流微球和有序介孔硅材料。利用SEM、XRD、TEM、氮气脱附-吸附等手段，对制备的无机中空纤维、碳灌流微球等无机功能材料进行了表征，确定了其结构特征。制备的无机功能材料在分离富集、环境净化、电极材料等领域表现出优异的性能，并成功将十八烷基键合的二氧化硅中空纤维应用于环境水样中痕量多环芳烃的萃取富集；氧化锆中空纤维应用于吸附水体中含磷酸根类物质；碳灌流微球用作双电层电容器电极材料。本项目的实施丰富与完善了模板合成技术，并提供了一系列功能性材料，在分离富集、环境净化、电极材料等领域得到应用。同时，该工作的研究成果为新型无机中空纤维的合成提供必要的技术基础和理论指导。