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嵌段共聚物微相分离可以得到规则有序的周期纳米结构。通过改变共聚物的组成，可实现不同相分离结构的调控;微相分离样品交联后分散于非交联相聚合物的选择性溶剂中就可得到核/壳聚合物纳米颗粒。通过嵌段共聚物分子设计，便可实现纳米颗粒的功能化，从而使其在纳米科技中发挥一定的作用。本论文的主要内容是基于两嵌段共聚物本体微相分离制备不同形貌且具有一定功能的纳米颗粒。具体内容如下:
1.研究了聚甲基丙烯酸N，N-二甲胺基乙酯-block-聚(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷)(PDMAEMA-b-PTEPM)两嵌段共聚物的本体微相分离行为，将不同组成的嵌段共聚物微相分离样品置于盐酸气氛中交联并浸入水中分散，得到了以交联聚硅氧烷为核、质子化PDMAEMA为壳的片层、纳米柱和纳米球。这些纳米颗粒分散性良好，且具有pH响应性。进一步选用1-溴辛烷与纳米颗粒壳层PDMAEMA聚合物季铵化反应，得到三种不同形貌的表面富含聚季铵盐的纳米颗粒，考察了不同形貌季铵盐纳米颗粒对大肠杆菌E.coil8099的抗菌行为。结果表明，三种不同形貌表面具有高电荷密度的纳米颗粒的抗菌活性均比游离的QPDMAEMA高约10倍，但三种纳米颗粒之间的抗菌活性并没有太大差异。
2.研究了不同嵌段比的聚甲基丙烯酸N,N-二甲胺基乙酯-block-聚苯乙烯(PDMAEMA-b-PS)两嵌段共聚物本体微相分离行为，将微相分离样品直接浸入PDMAEMA的选择性溶剂(pH=3的酸性水溶液)中分散，得到以PS为核，PDMAEMA为壳的三种不同形貌的纳米颗粒。分别以在水中分散的三种纳米颗粒作为模板，纳米颗粒壳层聚胺催化有机硅氧烷水解缩合得到了不同形貌杂化纳米颗粒(聚合物@SiO2)，进一步高温煅烧获得了SiO2纳米片、纳米管和中空纳米球。通过小角X射线散射(SAXS)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外(FT-IR)、N2吸附/脱附实验和热重分析(TGA)对嵌段共聚物纳米颗粒和杂化纳米颗粒烧结前后的形貌及性质进行了表征。
3.研究了不同组成的聚甲基丙烯酸叔丁酯-block-聚苯乙烯(PtBMA-b-PS)两嵌段共聚物的本体微相分离行为，将微相分离样品分散于甲醇中，得到了分散性良好的片层、多孔片层和纳米柱。通过小角X射线散射(SAXS)和电子显微镜(TEM和SEM)对微相分离结构及分散的纳米颗粒形貌进行了表征。通过加入三氟乙酸对多孔片层中聚甲基丙烯酸叔丁酯进行水解，得到了在水中可分散的多孔片层功能纳米颗粒。
4.研究了聚(γ-甲基丙烯酰氧丙基三乙氧基硅烷)-block-聚(N-(2-甲基丙烯酰氧乙基)吡咯烷酮)(PTEPM-b-PNMEP)两嵌段共聚物的本体微相分离行为，通过改变嵌段比得到了具有层状相、柱状相和球状相结构的样品。微相分离样品经盐酸气氛交联后分散于水(PNMEP选择性溶剂)中得到分散性良好的层状、柱状和球状纳米颗粒，以球为例证明了纳米颗粒具有温度响应性。另外，通过加入少量罗丹明B修饰的硅烷偶联剂小分子(RBS)与嵌段共聚物共混微相分离的方法来实现对纳米颗粒的荧光标记。结果表明，微相分离过程中RBS选择性进入PTEPM相，PTEPM/RBS共同作为分散相，PNMEP作为连续相，经盐酸气氛交联后，分散于水中得到了罗丹明B荧光标记的层状、柱状和球状纳米颗粒。该材料为纳米颗粒的荧光标记及生物应用打下了基础。