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近年来,随着材料科学的发展,多功能胶体颗粒由于其优越的性能和潜在的应用性受到越来越多的关注。纳米科学的兴起和发展,使颗粒在尺寸、形状、性质以及相互作用的调节上成为可能。如今,随着胶体颗粒制备方法的增多,使其开始向以下方向发展:(1)通过制备复杂的胶体颗粒,来组装成胶体分子或其它可控的结构;(2)制备形状和性质特定的各向异性微纳米颗粒;(3)研究两个颗粒或大量颗粒间的相互作用,以及相关的组装和分离模式;(4)对复杂颗粒分散液的理论研究和计算机模拟。在不久的将来,这些新兴的研究方向和“智能化”的胶体颗粒有望带来令人兴奋的科技成果。 本论文正是基于这一研究背景,利用种子乳液聚合法制得补丁颗粒并研究其在溶液中的组装行为;通过湿化学方法制备双亲性二氧化硅棒,研究其在油/水相界面的行为;将Janus结构与核壳结构相结合,制备具有两亲性的微反应器,并研究其在两相中的催化性能。主要内容如下: 1.采用种子乳液聚合的方法,以单分散的磁性颗粒为核,通过加入聚合单体进行聚合,得到带有一个磁性修饰位点的补丁颗粒;在制备过程中,尝试通过离心的方式使乳液液滴发生合并,获得包含有多个磁性颗粒的乳液液滴,经过聚合得到具有多个修饰位点的补丁颗粒,并研究补丁颗粒在溶液中的组装行为。 2.通过简单的湿化学方法,制备单分散的双亲性二氧化硅棒状颗粒,通过控制前驱体的加入量和反应时间调节棒状颗粒的长径比及亲油亲水段各长度的比例。进而,利用石蜡或凝胶固定技术,研究棒状颗粒在两相界面的行为,为研究颗粒在界面的行为和进行系统定量的研究提供了思路。 3.设计并合成了一种具有红毛丹结构的Janus微反应器,通过选择性刻蚀,使其具有介晶状态的内核结构,提高其催化活性。通过对染料的选择性吸附和催化反应,我们研究了Janus微反应器在两相体系中的催化性能,并对不同结构微反应器的催化效率进行了比较,展示了此Janus结构微反应器的优越性。