胶体的聚集和有序相变在科学和应用上都有重要意义，胶体粒子的三维有序相变形成的胶体晶体可以作为时间和空间上都高度放大的模型体系来研究原子晶体的成核和生长过程，并且还可以形成具有特殊光学特性的光子晶体，而胶体的聚集过程一直是胶体科学的重要研究内容，在废水处理、生物、药品生产、江河中泥沙沉降、环境科学等方面都有不可忽视的应用背景。在进行博士后研究期间，在胶体聚集和胶体晶体研究方面所开展的主要工作可以概述如下:　　1.通过无皂乳液聚合法，制备了一系列高表面电荷密度的单分散聚苯乙烯胶体颗粒。分析了引发剂用量、电解质浓度、单体浓度等因素对聚苯乙烯颗粒物理化学性质的影响。　　2.聚集速率常数实验值远低于理论值一直是被普遍关注的问题。聚集速率常数的理论推导是基于粒子的几何半径来考虑的。但决定粒子扩散速度及聚集速率的应该是粒子的流体力学半径（大于几何半径）。因而它是使聚集速率常数实验值低于理论值的因素之一。影响流体力学半径的因素很多，其中，带电粒子在溶液中因表面存在双电层，会明显增大流体力学半径，造成聚集速率减慢。而双电层的厚度又随溶液中离子强度的不同而改变。本研究以两种粒径的聚苯乙烯带电微球为例，考察了在不同离子强度下，用几何半径代替流体力学半径带来的误差的大小。结果发现，对于半径为30nm的微球，在慢聚集条件下，该误差可达到约8％。该误差随离子强度升高而减低。因此，对于慢聚集，本工作在聚集速率的公式中引入了修正因子，即几何半径与其流体力学半径之比，更正由于用几何半径代替流体力学半径带来的误差，对聚集速率常数的理论公式进行了修正。另外，还发现对于快聚集情况，流体力学半径对聚集速率基本没有影响。　　3.利用反射光谱研究了重力沉降对带电聚苯乙烯粒子胶体晶体生长过程的影响。实验结果表明在晶体生长的初期没有密度匹配的样品晶体生长速率比密度匹配的样品的快，在后期密度匹配的样品晶体生长速率逐渐赶超了没有密度匹配的样品。认为在晶体生长的初期，不同大小晶体的沉降速度不同，使其沉降过程中能捕获比没有沉降时更多的粒子;当晶体尺寸进一步增加，其沉降速率也相应的增加，由于胶体晶体的结合力很低，晶相和液相之间的摩擦阻力就会导致一些颗粒从胶体晶体上脱落。这两个原因导致了重力在晶体生长初期加快了晶体的生长，后期又减慢了晶体的生长。另外还发现在模拟微重力环境下（密度匹配时）形成的胶体晶体比在重力环境下形成的胶体晶体更加完整和紧密。　　4.制备大块单晶是材料科学追逐的重要目标。考虑到带电聚苯乙烯粒子胶体晶体的成核和结晶条件与粒子间静电排斥力的大小密切相关，而斥力又由溶剂中离子浓度控制。我们提出了通过离子浓度梯度法制备大块胶体单晶的途径，取得了预期结果。