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喷墨打印技术能够实现微结构和功能材料图案的大面积直接书写，是一种简单高效、绿色环保的图案化方法。目前，喷墨打印技术已经被广泛用于微结构和功能器件的制备以及平版印刷中印版的绿色制备。在喷墨打印过程中，对墨滴之间的融合以及墨滴与基材间相互作用的有效控制，是实现高分辨率打印的关键因素;在平版印刷过程中，控制油墨与印版间的动态界面粘附对于实现高精度印刷至关重要。优化设计打印墨滴与基材之间的相互作用、控制墨滴之间的融合以获得形貌可控的微结构及功能材料图案，对于进一步拓展喷墨打印在微结构和功能器件制造领域的应用具有重要的科学意义和研究价值。平版印刷中动态粘附行为的研究对于绿色打印制版技术的进一步发展具有重要实际意义。 本论文从喷墨打印制备微结构和功能图案及其在印刷制版中的应用角度出发，采用牺牲性高分子材料和功能性材料为打印墨水，实现了形貌可控的凹陷微结构图案和功能性纳米材料图案的打印制备。喷墨打印牺牲性墨水制备的凹陷微结构可以作为模板，实现各种纳米材料的图案化和转印;喷墨打印功能性墨水所制备的纳米材料图案在光电器件领域具有重要应用。本论文开展的主要研究工作如下: 1.提出了一种喷墨压印的图案化方法，制备了包括微坑和微沟槽在内的零维到二维的凹陷微结构。采用聚丙烯酸水溶液为牺牲性墨水，在预固化的粘弹性聚二甲基硅氧烷基材上打印出点阵和线条图案。基材完全固化后，清洗除去聚丙烯酸得到微坑和微沟槽等凹陷结构。在所制备的凹陷微结构中可以进行各种功能性纳米材料的填充和转印。这种喷墨压印方法为微结构的制备开辟了一条新的途径，在微流控、生物芯片、功能器件方面具有重要应用前景。 2.对喷墨压印的基材进行纳米粒子修饰，制备了图案化的超疏水高粘附基底，以此基底为模板实现了功能液体的大面积快速图案化。利用喷墨压印方法在聚二甲基硅氧烷高分子表面制备了微沟槽网络。采用二氧化硅纳米粒子对此表面进行粗糙化处理，得到了浸润性可控的图案化超疏水高粘附表面。以此表面为模板实现了聚苯乙烯微球乳液、银纳米粒子悬浮液、氯化钠无机盐溶液等功能液体的快速大面积图案化。这种具有可控浸润性的喷墨压印表面在光电器件的制备、微流控装置、微反应器阵列和生物芯片等需要将液体材料进行图案化的领域具有广泛应用前景。 3.利用反应型喷墨打印技术原位制备了量子点-高分子和量子点-光子晶体复合物图案。使用含有二价镉离子的聚丙烯酸高分子溶液为反应型墨水打印制备图案。所打印的图案经过简便的硫化氢气体处理后原位生成硫化镉量子点，得到量子点-聚丙烯酸纳米复合物图案。在墨水中引入可组装的单分散聚苯乙烯微球，控制墨滴的溶剂挥发与纳米粒子的组装，实现了量子点-光子晶体纳米复合物的制备。禁带匹配的光子晶体的引入增强了量子点的荧光发射。这种原位打印制备的方法简单直接，可广泛用于各种纳米复合材料图案的制备。 4.利用反应型喷墨打印大面积制备了钙钛矿纳米薄膜，实现了钙钛矿太阳能电池的打印制备。在介孔二氧化钛表面打印碘化铅溶液，通过打印点间距、墨水溶剂的调整，控制墨滴融合、溶剂挥发和碘化铅溶质的结晶，实现了大面积均匀碘化铅薄膜的打印制备。利用甲铵基碘化物蒸气处理碘化铅薄膜，实现了碘化铅向钙钛矿的完全转变，获得了大面积均匀的钙钛矿纳米薄膜。将所得钙钛矿薄膜制备成器件，得到了光电转换效率为5.34％的钙钛矿太阳能电池。该方法为钙钛矿电池的大面积印刷制备打下了良好的基础。 5.以油滴与水膜之间的动态粘附为模型，研究了平版印刷过程中油水界面的动态粘附行为。通过构筑油水双相液桥，并使用不同速度拉伸液桥使得油水界面分离，发现拉伸速度对于界面粘附行为起到了关键作用。在拉伸过程中，不同速度下油相或水相中高分子链动态解缠绕行为的不同造成了两相内聚力的改变，从而导致了拉伸时液桥中断裂位置的不同。液液界面动态粘附行为的研究为平版印刷中高精度印刷的实现起到了指导作用。 6.使用一步乳液聚合法制备了具有pH响应性的核壳结构双荧光微球。采用疏水性荧光染料苝为给体，亲水性荧光分子荧光素-o-丙烯酸为受体构筑荧光共振能量转移对。在乳液聚合体系中加入上述两种荧光分子，聚合时花被包覆到微球疏水核中而荧光素-o-丙烯酸键合到微球表面形成核壳分布。所制备的微球由于荧光素的引入而具有pH响应性。这种具有pH响应性的双荧光微球可以用于生物标记、pH高分辨空间显示。所制备的微球乳液可作为墨水进行打印图案化，在光学器件等领域具有潜在应用。