微球材料，结构和功能可拓展性强，在诸多领域有潜在应用价值。如何实现微球材料的批量制备和结构控制，一直是影响其应用的瓶颈问题。拓展微球种类，进一步衍生微胶囊，中空微球，不对称结构(Janus)以及片状结构，使得具有简单结构的材料能够演变出多种不同的形态和功能。　　 针对碳纤维耐高温上浆剂需求，制备了水基亚微米量级的聚合物微球分散体系。该水基微球的尺寸、固化程度等多项参数可调。在此基础上，研制了高性能碳纤维上浆剂，进行了工业生产线的碳纤维上浆。上浆后，碳纤维表面光滑、平整，可抑制毛羽及断丝的发生，碳纤维的使用性能得到提高。　　 微胶囊是一种核壳结构微球。发展了批量制备以相变石蜡为芯材的相变储能微胶囊的方法。对微胶囊的形貌、结构以及相变行为、结晶性行为、相变稳定性、热稳定性以及循环使用性等性能进行了研究。优化了制备工艺条件，改善了微胶囊的壳层完整性。另一方面，在微胶囊壳层造就多孔结构，石蜡受热膨胀向外生长，构筑了超疏水涂层。微胶囊在建筑节能以及功能性热流体、自清洁材料等领域具有重要应用前景。　　 基于微胶囊制备方法，通过控制各反应物在乳液界面组装，制备壳层内外表面组成和性质不同的中空微球，即Janus中空微球。在中空微球制备过程中，阳离子表面活性剂与各组分自组装，形成具有介孔结构的Janus壳层，得到介孔Janus中空微球。将介孔Janus中空微球研磨，得到介孔Janus片状材料。Janus片可用作颗粒乳化剂乳化油水体系，形成乳液。介孔结构将赋予Janus纳米片更优异性能。