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多年以来，纳米及亚微米颗粒（以下简称为“微纳颗粒”）的研究和应用在物理、化学、生物、材料，电子以及医学等多个学科领域得到了迅猛的发展。微纳颗粒在溶液环境相中带电这一传统的研究课题由于表面活性剂的参与而出现了一系列新的特点，成为近年来的一个研究热点。国内外许多文章对这一问题进行了深入探讨，取得了丰硕的成果，然而，仍然有大量的问题困扰着人们。同样，表面活性剂在溶液相中具有发泡功能，而微纳颗粒的加入会对它的这一功能产生协同或对抗的作用，从而导致了许多新现象的出现和新材料的衍生。这一研究课题越来越引起了人们的浓厚兴趣，也得到了国际、国内众多科学家和许多研究组的广泛关注。 本文的研究工作主要分为两大部分:第一部分研究了微纳颗粒在含有表面活性剂的极性/非极性溶液中的带电机制和作用行为;在具有表面活性剂参与的情况下，我们对于微纳颗粒在极性/非极性溶液体系里的带电机制进行了系统的实验研究和初步的理论探索，分析了表面活性剂浓度、颗粒浓度以及粒径尺寸对于微纳颗粒带电行为的影响;同时，在相同的环境条件下，从理论上模拟了这些 因素与微纳颗粒带电行为之间的关系。第二部分从不同的表面活性剂和微纳颗粒入手，初步研究了微纳颗粒与表面活性剂之间协同和对抗的交互作用以及对于液体相发泡性能的影响。这些研究结果对于微纳颗粒在不同液体环境相中的带电作用、输运性质、表面电催化特性及其相关机理的研究，乃至对于新的纳米材料制备合成、其物理/化学性质的应用研究，纳米颗粒材料在不同领域中、特别是在生物医药领域中的开拓应用具有一定的启发与借鉴作用。 本论文主要的实验结果与结论有: 一、微纳颗粒在含有表面活性剂的溶液环境相中带电机制的研究。 1)在含有表面活性剂的非极性溶液中，利用PALS（相角光散射仪）系统地研究了阴离子型表面活性剂AOT（Aerosol OT，二-乙基己基琥珀酸酯磺酸钠）浓度、颗粒浓度和粒径尺度对于聚苯乙烯小球(PS)带电行为的影响。在较宽的测量范围展示了上述相关参数与PS小球之间的带电关系;并利用了一个定性的简单模型对于上述实验现象进行了合理的解释。研究结果表明，PS小球在含有AOT的非极性溶液中的带电机制满足“优先吸附机制”。 2)根据非线性泊松-波尔兹曼方程和“胶束优先吸附机制”，在非极性体系条件下建立了相关模型，模拟了不同的微纳颗粒在含有带电反相胶束的非极性溶液里的带电行为。数值模拟结果显示两个不同的反相胶束浓度区域制约了相关微纳颗粒的表面电势。在满足与理论模拟基本相同的条件下，利用PALS研究了TiO2颗粒在AOT-dodecane(十二烷)溶液体系中的带电情况，实验结果与相关模拟结果基本吻合。这些研究结果一方面证明了我们所建立的理论模型对于微纳颗粒/表面活性剂/非极性体系具有合理性和可预测性;另一方面也证明了TiO2/AOT/dodecane体系中TiO2颗粒的带电机制也满足“优先吸附机制”。 3)利用PALS系统地研究了SiO2颗粒在含有非离子型表面活性剂Span80（单油酸脱水山梨糖醇酯）-dodecane溶液中，Span80浓度、颗粒浓度和粒径尺度对SiO2颗粒表面Zeta电势的作用。研究结果表明，在临界胶束浓度(CMC)以上，SiO2颗粒表面的Zeta电势与上述三个参数基本无关。 4)在极性溶液（去离子水）中，测量了含有表面活性剂AOT溶液及含有PS-AOT溶液的电导率。在此基础上，利用PALS系统地研究了AOT浓度、颗粒浓度和颗粒尺度对PS带电的影响。随后利用平均场的泊松-波尔兹曼方程和优先吸附机制，在极性体系的条件下建立了相关模型，模拟了在较大范围内胶束浓度、颗粒浓度以及粒径尺寸与微纳颗粒表面电势的关系。数值模拟不仅验证了实验结果，也为下一步的实验工作做出了一定的预测和判断。 5)在相同的带电机制-优先吸附机制下，对比PS/AOT/dodecane和PS/AOT/water两个不同体系的Zeta电势与AOT浓度、颗粒浓度以及粒径的关系，我们发现，前一个体系的Zeta电势与三者的关系比较复杂而特殊。例如，在较高的颗粒浓度下，Zeta电势随着粒径的增大而降低，同时也随着颗粒浓度的增大而降低;而在较低的颗粒浓度下，Zeta电势却是独立于这些参数的变化。对于后一个体系，Zeta电势是随着三者的增大而增大。同时我们也发现，表面活性剂的浓度变化对于前一体系中微纳颗粒表面Zeta电势的调控作用要明显高于后者。 二、系统研究了不同的微纳颗粒在含有阴离子型，非离子型和阳离子型表面活性剂的分散水溶液体系中，对于体系发泡性能和泡沫稳定性的影响;并初步分析了微纳颗粒表面与表面活性剂之间的活化作用。 本论文的新颖之处为:1）系统研究了PS小球在含有表面活性剂的非水溶液中的带电行为，找出了其带电的最佳实验条件，为这一材料的深入应用提供了参考;2）系统研究了金属氧化物纳米颗粒在含有表面活性剂的非水溶液中的带电机制，这有利于进一步理解非水体系中微纳颗粒的带电机制;3）依据微纳颗粒/表面活性剂/非极性溶剂和微纳颗粒/表面活性剂/水溶剂两个不同的体系建立了理论模型，为进一步解释、验证实验结果而给出了可以基本定量分析的理论依据（尽管这一理论分析只是初步的，还显得较为粗糙）;4）通过数值模拟与实验结果紧密结合,既可以凭借数值模拟来解释实验现象，又可以通过实验现象来验证模拟结果，使得相关研究更为深入、更为系统，为以后的实验研究建立了良好的基础;5）通过数值模拟，可以进一步外推到目前在实验上尚无法做到的高浓度或低浓度的体系环境条件，为进一步预测相关的实验结果提供了依据。