多金属氧簇由于本身具有非常丰富的化学性质已经得到了广泛的应用。其组装之后,由于各组装基元之间相互作用,有可能产生新颖的性质,从而获得新的功能。多金属氧簇自组装的研究是一个充满挑战的新兴领域,一方面,目前大部分的研究都是以单表面活性剂修饰的多金属氧簇为组装基元;另一方面,已有的研究大多以获得新型的组装体为目的,对于其应用探索较少。因此,研究双表面活性剂修饰多金属氧簇的组装,对于构建新颖组装体、探索组装的机理具有重要的意义。本论文以双表面活性剂修饰多金属氧簇为基础,探索了其自组装的现象和机理,获得了新型的组装结构,对其性能进行了探索。本文包括以下几点内容:一.采用十六烷基三甲基溴化铵和四正丁基溴化铵作为双表面活性剂体系,修饰Wells-Dawson型多金属氧簇,通过丁酮与乙酸乙酯的混合调节有机溶剂的极性,得到了一系列基于多金属氧簇的超分子凝胶,该凝胶由卷状的纳米线所组成;使用不饱和酯类作为溶剂时,聚合后得到多金属氧簇与高分子的复合材料,并且该材料具有光致变色的性质。超分子凝胶为多金属氧簇材料化提供了一个平台。二.同样采用双表面活性剂修饰的多金属氧簇,通过溶剂挥发诱导的自组装构筑了单层的超晶格;当自组装在氧化石墨烯上进行时,得到了超晶格与氧化石墨烯的复合材料,该复合材料不仅可以用于双氧水的检测,而且有较强的光电流响应。更重要的是这一方法可以拓展到所有的Wells-Dawson类型的多金属氧簇,这也为多金属氧簇与氧化石墨烯的复合提供了一种新思路。三.通过自组装发现了一类新型的基于钯取代多金属氧簇的单原子催化剂,例如新颖的纳米卷和中空纺锤状的组装体;在室温下,这两种组装体对Suzuki耦联反应显示出极高的催化活性,反应可以在30分钟内完成;同时室温下,纳米卷组装体对于炔烃的半加氢反应的催化活性极高,并且顺式产物的选择性极高。这一发现对构建新型的单原子催化剂有很大的借鉴意义。四.以多金属氧簇作为前驱体,在较低的温度下合成了二硫化钼、二硫化钨和二硒化钼。本文主要利用双表面活性剂修饰多金属氧簇,通过溶液中自组装或者溶剂挥发诱导自组装的策略,得到了一些新型的组装体,并对组装体的性能进行了一些探索,并在此基础上深入研究了组装机理和构效关系。