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聚合物微球具有较好的扩散性和运动性、可控的粒径及分布、多样化的制备方式，因此在生物医学等领域得到广泛应用并受到持续关注。从粒径尺度上可分为微米级或纳米级，在微观形貌上可分为均一结构微球、互穿网络(IPN)结构微球、核壳结构微球、空心结构微球以及其他形貌类型。为扩展微球的应用领域或满足性能要求，需要构建具有刺激响应特性的智能微球。但是，目前已报道的刺激响应模式通常具有一些局限，例如高能量消耗，难以去除刺激残留等。因此，亟需发展一种新型无刺激残留和环境友好的智能纳球响应模式。针对这一现状，本文分别构建了具有均一结构、互穿网络结构及空心结构且对环境友好刺激源CO2响应的微球，并尝试以CO2及惰性气体对其尺寸、形貌及分散性进行“智能”调控。本文开展的主要工作以及得到的主要结论如下: (1)基于叔胺单体甲基丙烯酸二乙胺基乙酯(DEAEMA)和刚性单体苯乙烯(St)，以及阴离子表活剂十二烷基硫酸钠(SDS)的乳液聚合，设计并制备了一系列不同组分比例的CO2响应均一结构共聚纳球，揭示了不同组分比率对纳球体系响应性能及CO2响应模式的影响。随着共聚纳球配方中DEAEMA比重从98.05％下降到86.27％、82.23％、78.43％，纳球球型变得规整;在CO2/N2循环通入后均呈现可逆的粒径膨胀/回复转变（转变过程中乳液保持较好分散），并且CO2响应膨胀率不断减小(从2.35减小到2.00、1.86、1.70)。纳球中叔胺基团的质子化/去质子化转变以及纳球与水分子的氢键作用是上述转变的原因。但是，当DEAEMA单体含量降低到71.76％时，制备的纳球乳液在交替通入CO2/N2气体后，呈现出团聚与分散状态间的可逆转变。但当DEAEMA单体含量降低到32.5％及25.24％时，所制备的纳球乳液在通入CO2后，均产生沉淀进而分相，但是通入N2后不可回复。纳球表面电荷以及立构自稳定作用的变化是上述纳球体系的CO2诱导分散/团聚转变的原因。 (2)提出了一种新型的IPN微球制备方法，第一次将反相悬浮聚合方式以及独立的种子溶胀过程引入到构建IPN结构微球中，制备了一系列基于聚丙烯酰胺(PAM)/聚二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺(PDMAPMA)互穿网络的IPN微球。CO2/N2交替通入后，IPN微球呈现可逆的粒径膨胀/回复转变。随着溶胀单体DMAPMA浓度从0.078增加到0.10和0.15g·mL-1，制备的微球形貌从标准球型转变到球一膜结构，并且响应膨胀率从2.0增加到2.7、4.4。随着种子交联度从4.9wt％下降至0.97wt％、0.2wt％，微球形貌从标准球型转变到“马铃薯”状形态（微球间无粘结），并且膨胀率从1.8增加到2.7、11.6。PDMAPMA组分质子化后的渗透压与PAM组分的网络弹性是造成上述不同响应膨胀率的原因。 (3)通过种子乳液聚合以及模板刻蚀法，制备了一系列基于PDEAEMA交联网络的CO2响应空心纳米球，随着刻蚀时间的延长，其形貌从均一结构PS核、PS/PDEAEMA核壳结构、Yolk-Shell结构到空心结构。通过提高壳体刚性，空心纳球的形貌呈现由坍塌的碟状平面到完全的凸起球型的变化。在交替通入CO2和N2后，空心纳球尺寸呈现出可逆的膨胀与回复转变。此外，空心球壳体刚性的增强可以抑制响应膨胀率，其线性膨胀率逐渐从1.67下降到1.33、1.08。这一粒径变化是由于PDEAEMA骨架中叔胺基团的质子—去质子化状态的转变所导致。但是，当延长CO2和N2的通入时间后，空心纳米球分散体系呈现出开关的再分散—团聚可逆转变，这种转变是由于纳米空心球体之间氢键作用的破裂—重建的可逆调控所导致。