自组装是分子、材料等基本结构单元在弱非共价键的相互作用下自发形成有序介观超结构的过程。水油界面是进行自组装的理想平台，研究固体粒子在水油界面的自组装行为，对于发展自组装理论以及设计合成新型功能材料具有重要意义。在本论文中，我们以双亲性碳微球为基本结构单元，探索了其在水油界面上自组装成高内相Picketing乳液和二维平面薄膜的行为;在此基础上，以自组装高内相Picketing乳液为模板，进行了多孔材料的合成与油水分离和气体渗透性能研究。取得主要研究结果如下:　　1.利用亲疏水性质不同的碳微球作为组装基元，研究了其在油水界面上自组装成高内相Pickering乳液的行为。发现碳微球表面呈现疏水性是实现油水界面自组装成油包水高内相Pickering乳液的必要条件。通过调节油水比例，得到了内相体积高达85％的油包水Picketing乳液。以油包水的乳液为模板合成了具有闭合孔与高度连通孔的两种多孔聚苯乙烯材料。通过调节油水比例、油相的成分以及碳微球和表面活性剂等因素，实现了对水油界面自组装成油包水高内相Picketing乳液结构以及对多孔材料的孔隙率、机械强度、孔的连通性的调控。其中闭合孔的多孔聚苯乙烯用于油水分离，表现出了良好的分离性能。而高度连通的多孔材料表现出了良好的气体渗透性能。　　2.以双亲性碳微球为组装基元，在水油平面上自组装得到了碳微球二维平面薄膜;通过改变油相种类和碳微球的分散溶剂等因素，证实了水油界面自组装膜的形成、致密性是与形成界面的表面自由能和碳微球表面电荷相关。发现形成的膜在水油两相界面上具有类似软玻璃的粘弹性能，即在一定的外界受压范围内，自组装膜表现出一定的粘弹性能，并且弹性大于粘性。利用这种粘弹性质的膜对不同材质的材料进行表面包覆，在液相下实现了可逆包覆与脱包覆。