近年来,随着光子晶体材料在编码,传感,显示等方面具有潜在的价值,功能性的光子晶体材料的研发以及其亮丽的颜色如何应用一直是研究学者所关注的问题。胶体晶体是由单分散的微米或亚微米无机或有机颗粒形成的具有三维有序结构的一类物质,是光子晶体材料的一个重要分支。以胶体晶体制备所得的光子晶体,通过调节组装颗粒的大小,可以实现对可见光产生布拉格衍射,从而产生结构色。以自组装胶体晶体为模板制备的反蛋白石光子晶体材料除了具有以上特性之外,其三维有序孔结构在催化、医药、过滤、吸附等方面都表现出了巨大的应用潜力。然而,由于大部分的胶体晶体颗粒是由二氧化硅或聚苯乙烯纳米粒子,它们与周围介质的折射率差异较小,这些粒子的颜色饱和度非常低,在应用过程中结构颜色特征不够明显。当使用水凝胶复制胶体晶体微球时,即使受到刺激,效果也不甚明显,使得自组装形成的结构色的应用受到限制。因此文章解决的问题是调研合适的方法,大量制备具有明显的色彩饱和度和高亮度的光子晶体材料;以此为模板制备反蛋白石水凝胶微球实现对外界刺激的响应。论文第二章讨论了利用电喷装置大量制备微液滴模板的方法,研究了溶液浓度、电压强度、接收高度、管径大小对微液滴半径的影响,第三章主要讨论了高饱和度的光子晶体薄膜和光子晶体微球的制备,第四章主要讨论了以光子晶体微球为模板制备具有电场响应和pH响应的反蛋白石水凝胶微球的制备方法。具体工作如下:(1)基于微流控电喷技术的微液滴制备:搭建能够大量制备微液滴的装置,利用电压源、毛细管等简单的实验设备成功制备出大小均一的液滴模板,为大量制备光子晶体微球提供基础。(2)高饱和度光子晶体微球的制备:采用物理掺杂的方式探索适合的墨汁浓度,成功制备了二维的光子晶体膜和三维的光子晶体微球,并利用扫描电子显微镜和光纤光谱仪进行表征。(3)高饱和度光子晶体反蛋白石水凝胶微球的制备:利用制备所得的光子晶体微球为模板制备反蛋白石水凝胶微球,制备具有pH和电场响应的反蛋白石微球,实现对离子的检测,为后期在检测和显示方面提供了可能性。