本研究工作的目的是尝试联合使用表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP）及Pickering乳液技术制备新型聚合物刷；考察功能化纳米粒子形成稳定Pickering乳液的适当条件及乳滴界面上粒子表面引发ATRP的可行性；进一步探索表面接枝有聚合物刷的纳米复合粒子制备Pickering乳液的情况。本工作创新性在于首次在Pickering乳液表面使用SI-ATRP制备得到结构新颖的中空胶囊及Janus纳米粒子。主要研究内容及结果如下：　　 我们考察了在Pickering乳液中在2-溴异丁酰溴功能化二氧化硅纳米粒子（SiP-Br）表面ATRP接枝轻度交联聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA）聚合物刷的情况。X射线表面能谱XPS分析表明ATRP引发剂分子成功固定在纳米二氧化硅粒子的表面，每个粒子表面平均有7．06×105个引发点，引发剂接枝密度为2．5nm-2。将SiP-Br纳米粒子最初分散于液体石蜡中，由于纳米粒子具有高的疏水性以及液体石蜡的高粘度，可制备得到非常稳定的Pickering乳液，可保持数月不破乳。以CuCl/bpy为催化体系，35℃下使用SI-ATRP方法在SiP-Br纳米粒子的表面成功接枝了PHEMA聚合物刷。由于PHEMA聚合物链能够部分轻度交联，通过激光共聚焦CLSM及光学显微镜OM发现聚合反应结束后得到一种结构新颖的杂化中空微胶囊。热重分析TGA测试结果表明，随着聚合时间及单体浓度的增加，纳米粒子表面接枝PHEMA聚合物刷比重将增加，最高可达70．3％。但是单体HEMA的浓度小于1％时，体系无法引发单体生成自由基实现聚合，最终无法得到中空微胶囊。1-苯基偶氮苯-2-萘酚在不同溶剂中的扩散实验结果表明，这种微胶囊具有半渗透膜性能。中空胶囊囊壁PHEMA聚合物刷在不同溶剂中构象变化较大。在四氢呋喃、水及乙醇等扩散媒介中，PHEMA聚合物链较为舒展，中空胶囊的半渗透性较好，1-苯基偶氮苯-2-萘酚的扩散速度较快，40分钟后在THF中累计释放量可达66．4％。而在正己烷、正戊烷及液体石蜡等溶剂中，PHEMA聚合物链会收缩坍塌以减少对溶剂的接触，因此中空胶囊的半渗透性会有所下降，染料扩散速度较慢，20天后在正己烷中染料的释放量仅为31．7％。　　 我们结合Pickering乳液技术及SI-ATRP在二氧化硅纳米粒子的表面接枝非交联聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯（PDMAEMA）聚合物刷，从而得到了二氧化硅Janus纳米粒子。DMAEMA溶液做水相，以SiP-Br纳米为稳定剂，可以制备得到稳定的O/W型Pickering乳液，乳滴直径大概为600μm。聚合过程中，亲水性PDMAEMA聚合链接枝到SiP-Br纳米粒子的部分表面，使得纳米粒子具有两亲性，从而限制了纳米粒子在乳滴界面的旋转，促使分子链在该部分表面进一步增长。红外光谱FTIR测试表明PDMAEMA聚合物链成功接枝到了纳米粒子的表面。引入纳米Ag标记技术，通过透射电镜TEM观察发现聚合物接枝到纳米粒子表面后形成了Janus不对称结构，而纳米粒子表面全部接枝聚合物链后粒子具有典型的核壳结构。联合使用Pickering乳液技术及表面ATRP方法为制备Janus纳米粒子开辟了一条新途径。　　 我们通过二步法成功合成了含香豆素侧基的甲基丙烯酸酯类单体CMA。通过测试其的紫外吸收光谱发现，波长为365 nm的UV紫外光照射下，CMA单体同样具有光交联特性，而且随着光照时间的增加，320 nm处香豆素官能团的吸收峰强度逐渐降低，表明溶液中CMA的单体交联度逐渐增加，而且前部分光照时间的交联速率较快，3 min后交联速率较慢，在6min后大概80％的CMA发生了交联。使用SI-ATRP反应可在二氧化硅纳米粒子的表面接枝PMMA及PCMA聚合物刷，由于二氧化硅纳米的影响，相比于单体CMA的紫外吸收峰，SiO2-PMMA-PCMA纳米粒子中香豆素官能团的吸收峰位置会发生蓝移，相对于其它峰，香豆素官能团的吸收峰强度相对较小。此外，随着光照时间的增加，310 nm处吸收峰强度逐渐降低，表明分散液中纳米粒子之间发生了交联，但交联度相对较小，照射215s后纳米粒子的吸收峰强度基本没有变化。以甲苯作油相，油相/水相体积比定为2：1，疏水性较强的SiO2-PMMA-PCMA纳米粒子作稳定剂，可制备得到W/O型稳定Pickering乳液。由于聚合物刷具有光交联特性，通过UV紫外光照射，不同粒子间的聚合物链可相互交联，最终有可能在Pickering乳滴的表面形成交联壳层，得到超结构的胶体体“colloidosomes”，并应用于药物控释及细胞、酶的传输。