随着经济的快速发展，人类遭遇突发公共事件的风险也在增加。社会急需先进的敏感材料和传感技术，以解决环境检测和公共安全等领域所面临的挑战。目前使用分子印记材料来代替来源有限的生物材料是解决纳米传感器未来应用的关键。然而，通过传统方法制得的印记材料对目标分子的结合容量低，位点可接近性差。纳米技术的出现为这些困难的解决带来了新的机遇。本文重点针对爆炸物TNT分子识别与探测，发展制备具有高选择性、高亲和力和快速结合动力学的分子印记单孔空心微球及核-壳结构，探索纳米结构印记材料对痕量目标分子的识别特性和敏感机制，主要创新性成果如下：　　 1.通过无皂的乳液聚合制备出高度均一的羧基化聚苯乙烯(PS)微球，并系统研究了反应条件对表面功能基团密度和粒径大小的影响；通过溶胶-凝胶化反应合成了粒径可控的二氧化硅纳米粒子，并对其表面进行了氨基化和醛基化修饰；通过两步溶解的单凝聚方法合成了均匀的明胶微球，并对其表面的固化方法进行了探讨。这些高质量的表面功能化模板粒子为分子印记空心微球及核-壳结构的制备奠定了基础。　　 2.选用丙烯酰胺为功能单体，表面羧基化PS微球为模板粒子，通过氢键诱导作用控制印记聚合反应选择性在PS微球表面发生，成功制备出高度单分散的TNT印记核-壳型微球，并系统研究了反应条件、单体用量和浓度对印记微球形貌以及粒径大小的影响，同时研究了它们对TNT分子的敏感识别特性。这种氢键诱导的策略不仅可以合成多种印记聚合物核-壳微球，而且可以用来合成有机/无机复合物分子印记微球。　　 3.首次通过先预聚合/再交联聚合的反应程序制备出单孔空心聚合物微球，并通过对各中间产物形貌特征的分析提出利用微相分离和对称收缩原理创造单孔的新方法和新概念。在此基础上，通过对单孔空心微球内外双表面的高密度分子印记，实现了对目标分子的高容量摄取，同时以荧光染料为模型研究了单孔空心微球对活性种的装载。　　 4.首次通过胶体粒子表面的layer-by-layer分子印记获得了蛋白质构筑的分子识别位点，这些位点既使在水环境中也具有对印记分子高的特异性识别能力和快的结合动力学，因此提供了对抗体/酶更加接近的模拟，并有望应用于化学传感器和药物控释放等领域。