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纳米材料的研究已经跨越了单纯降低尺度的阶段，微纳功能器件的实用化对纳米材料的性能提出了更高的要求。纳米材料的性能与其结构息息相关，因此研究纳米材料形貌控制合成以达到裁剪材料性能的效果，对于构建微纳功能器件具有十分重要的理论和现实意义。探索一种便捷又能有效控制纳米材料形貌及结构的制备方法对于科学进步和工业应用都是非常重要的。
本论文的主要内容是研究以正己烷和水构筑的双液相界面为独立反应环境，在室温条件下实现柔性聚合物衬底上无机纳米材料的组装制备及结构调控，为柔性微纳器件的构筑提供一条可行途径。
分别通过分子层自组装，芳香亲电取代和湿化学沉积等方式，将聚对苯甲二酸乙二醇酯(PET)薄膜表面改性为羟基，氨基，羧基及多巴胺等功能层，为后续无机纳米材料在聚合物衬底上的组装及柔性器件的构筑创造了条件。通过室温二氧化碳扩散法，表面呈多孔状的碳酸钙微球被组装在了PET衬底上，在分析碳酸钙分级微球组装机理的同时，也对产物的吸附能力进行了表征。进一步地，以同样的制备方法，在表面活性剂胶束及聚丙烯酸辅助下，实现了对PET衬底上组装碳酸钙形貌的调控。通过该双液相界面反应体系，在柔性PET衬底上成功组装了六方相硫化锌的分级纳米晶膜，并对其光学性能及光催化降解性能进行了表征。该研究实现了无添加剂条件下，高温稳定的硫化锌六方相结构在室温的制备，为材料的结构动力学和性能研究开辟了新的途径。
系列研究证实了以正己烷-水双液相界面为反应环境，利于材料非平衡态结构的形成及稳定，结合功能化的聚合物衬底，能通过纳米颗粒介导的组装过程实现一步法制备分级纳米材料。这种非平衡态结构的出现及纳米颗粒的自组装过程类似于生物活体内的组装过程，说明这种有机-无机双液相界面反应体系能在一定程度上模拟生物活体内的材料组装环境，为新方法的设计提供了依据。