传统微乳液中含有大量表面活性剂,除导致成本较高外,表面活性剂易对生物个体及环境产生危害,因而传统微乳液的应用受到限制。无表面活性剂微乳液（SFMEs）克服了上述传统微乳液的缺点,在成本、环保、生物相容性等方面具有一定的优势。然而,SFMEs尚存在许多亟待解决的问题。例如:三组分之间满足怎样的匹配条件才能形成SFMEs?SFMEs的稳定机制是什么?此外,SFMEs还具有哪些方面的实际应用前景?本论文针对上述问题,首次定义了参数“?”,用来阐释SFMEs体系中三组分之间需满足的关系;采用理论与实验相结合,对SFMEs的形成及稳定机制作出了合理解释;构建了多个新型、绿色的SFMEs体系,并拓展了这些体系在纳米材料合成、药物增溶、凝胶制备等方面的应用。第一部分SFMEs的形成及稳定机制以Flory-Huggins理论为基础,定义了表征微乳液各组分间相互作用的参数“?”,即双亲溶剂和油相之间的Flory-Huggins相互作用参数(χalcohol-oil)与双亲溶剂和水相之间的参数(χalcohol-water)的比值。研究发现,?与三元相图中单相区面积分数（S）的关系为:S=67.8-97.2?。由此,确定了判断三元体系能否形成SFME的条件为:当?值小于0.7时,三元体系可以形成SFME;能够形成SFME的三元体系中,单相区面积占比最大约为70%。通过对45例三元体系的?、S值进行验证,均与上述符合。此外,基于耗散粒子动力学（DPD）理论,从分子体积的角度出发,提出了全新的粗粒化模拟模型。以新型绿色的水杨酸甲酯/乙醇/水SFME体系为例,得到了该体系中水杨酸甲酯、乙醇、水三组分之间相互作用的能量变化,各组分的密度分布,以及SFME体系中水包油（O/W）、双连续（B.C.）与油包水（W/O）三个不同亚区的结构。采用密度泛函理论（DFT）模拟了O/W与W/O液滴的电荷分布。理论与实验均表明,三组分体系中各组分之间的相互作用,导致体系自由能的下降,促进了SFME的形成。双亲溶剂的定向分布导致液滴荷电,能够促进液滴的分散,增强SFME体系的稳定性。此外,分布在乙醇分子羟基周围的水分子,在O/W液滴发生碰撞时能够形成“电子阱”,起到传递电荷的作用。本工作加深了对SFMEs体系形成机制的认识,为设计新型绿色的SFMEs提供了理论指导,有助于促进SFMEs体系在不同领域的广泛应用。第二部分SFME模板合成纳米金属氧化物及其催化机制构建了癸醇/乙醇/水新型SFME体系,以该体系的W/O SFME为模板,合成了α-Fe2O3并进行了表征,考察了α-Fe2O3在W/O液滴中的形成机制及其催化降解罗丹明B（Rh B）的性能及降解机制。实验发现,通过调控反应温度和反应时间,可以优化W/O SFME的模板作用,避免奥斯瓦尔德（Oswald）熟化,获得表面光滑、分散性好的α-Fe2O3纳米球。所合成的α-Fe2O3表面含有大量的非耦合铁,有助于催化H2O2产生·OH和O2·-自由基。DFT模拟结果表明,产生·OH和O2·-自由基的过程可在日光条件下自发进行。因此,与其他介质中的合成相比,在W/O SFME体系中合成的α-Fe2O3具有更好的催化性能,也具有更佳的催化稳定性与重复利用性。本工作为SFMEs体系合成高性能光催化材料提供重要依据。第三部分SFME体系增溶全反式维甲酸及透皮释放性能基于上述研究中得到的SFMEs体系不同亚区具有不同的分子间相互作用,SFMEs体系可作为药物载体,以承载脂溶性药物,并增加其溶解度、稳定性及生物利用度。构建了一种新型、绿色的包含桉叶油、正丙醇和水三种组分的SFME药物载体,并选择临床上常用的维生素A的代谢中间产物全反式维甲酸（ATRA）作为代表性的脂溶性药物,首次研究了脂溶性药物在O/W SFME体系中的增溶及其机制,考察了其光、热、离心稳定性与抗氧化性,测定了其透皮释放性能及其释放动力学。实验结果表明,ATRA在由桉叶油、正丙醇和水形成的SFME体系中的增溶性能远高于在水中和在其他微乳液体系中的溶解度。DFT模拟表明,增溶过程与ATRA、桉叶油之间的相互作用有关,能够自发进行。SFME体系中的增溶提高了ATRA的光、热、离心稳定性和抗氧化性。此外,在相同条件下,ATRA-SFME增溶体系相对临床上常用的透皮促进剂氮酮而言,显示出更加优异的透皮释放性能。本工作表明SFMEs体系在药物设计方面具有优势,并对开拓SFMEs体系在药物载体领域的应用提供指导。第四部分用于皮肤消毒的SFME-凝胶（Gel）的制备及应用基于上述工作中对SFMEs体系中O/W结构和增溶性能的深入理解,认为在O/W SFMEs体系中融入大分子亲水物质可以构建新型的微乳液凝胶SFME-Gel。所构建的凝胶具有SFME与Gel的双重优势,适宜用作皮肤消毒制剂。本研究采用水杨酸甲酯/乙醇/水SFME体系和天然亲水性大分子聚合物透明质酸（HA）,首次开发了一种无色透明、黏附性好、易于涂布、肤感舒适的SFME-Gel产品。实验表明,HA均匀分布于O/W SFME体系的水相中,起到支撑骨架且吸水保湿的作用。该微观结构使得SFME-Gel耐热、耐寒,且在长期储存时具有较好的稳定性。封闭式人体皮肤斑贴试验证实,SFME-Gel能够减小乙醇对人体皮肤的强烈刺激,显著降低不良反应的发生。此外,人体表面灭菌试验结果表明,SFME-Gel对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌具有很好的杀灭作用,达到了《消毒技术规范》的要求。本工作构建的新型SFME-Gel体系具有重要的实际应用价值。