近年来,光驱动胶体马达在基础研究和应用探索方面吸引了越来越多的关注。一方面,光驱动胶体马达可以作为模型体系帮助我们更好地理解微尺度下的一些非平衡态物理现象。另一方面,其在传感,环境治理,生物医药等方面具有潜在的应用前景。然而,目前光驱动胶体马达的驱动机理还有不明确的地方,而且还无法实现在高盐溶液中的有效驱动,这些都限制了其实际应用。因此,本论文重点研究光驱动胶体马达的驱动机理,并在此基础上对其应用进行了探索,具体包括以下三个部分:1.高分子复合材料胶体马达驱动机理的研究。在自然界中,很多微生物都存在趋光的运动行为,受自然界的启发,人们发展出多种能够趋光运动的人工光驱动胶体马达,然而,实现像微生物一样同时具有趋光和避光的行为还存在困难。在这项工作中,我们报告了一种基于氮化碳（C3N4）/聚吡咯纳米颗粒（PPyNP）的胶体马达,它可以模仿微生物在光照情况下的运动行为。该胶体马达在弱光下朝着光源移动,而在强光下则朝着远离光源的方向移动。此外,在中等光强下,单个胶体马达表现出独特的往复运动,胶体马达群体还出现涡旋集群行为。这一研究可以为设计制造具有复杂运动行为的仿生光驱动活性物质奠定基础。2.酞菁铁胶体马达的驱动机理和环境修复应用研究。本章工作中报道了一种基于酞菁铁的光驱动胶体马达。这种胶体马达可以被可见光有效驱动,并表现出趋光运动行为。在光照下,胶体马达表面可以发生光催化反应,产生不同的离子产物,从而进一步产生局部电场梯度驱动胶体马达。我们利用其光催化和自主推进的性质实现了对有机污染物（罗丹明B（RhB））的高效降解,并研究了其降解机理。3.给体-受体胶体马达的驱动机理和光动力治疗应用研究。在这个工作里面,我们报告了一种可见光无燃料驱动的给体-受体胶体马达。该胶体马达可以通过沉淀法一步构造,在可见光的驱动下可以在电解质溶液中实现自推进,自推进的速度和方向分别由入射光强度和方向控制。这种独特的性质跟给体-受体胶体马达的光化学反应活性以及结构有关。在胶体马达自推进的过程中会产生单线态氧,因此,我们将其应用到光动力治疗。体外和体内实验均表明,这种给体-受体胶体马达具有较好的治疗效果。我们预计这种在高盐溶液中可以驱动的胶体马达可以在生物医学领域有广泛应用。