嵌段共聚物具有丰富的自组装行为,通过自组装可形成多种形貌各异的有序结构,包括球形和柱状胶束、囊泡、层状结构、反相结构、纳米点、纳米带、蜂巢状结构等。由于形成的组装结构具有独特的物理和化学性质,在药物运输和释放、滤膜、光子晶体、模板合成、催化等领域具有广阔的应用前景,因此引起了人们的广泛关注。在组装过程中,嵌段共聚物的分子结构、微环境、组装方式等因素都会对其自组装行为和最终形成的聚集结构产生影响。之前,人们已经对嵌段共聚物在溶液中、薄膜内和气/液界面上的自组装行为进行了广泛且深入的研究,但是对于嵌段共聚物在液/液界面上的自组装行为研究则较少,系统性的研究就更是少见。为了系统探讨嵌段共聚物在液/液界面上的自组装行为,扩宽嵌段共聚物在液/液界面上形成的自组装聚集结构的形貌及其应用,我们课题组开展了大量的工作。本论文在实验室之前工作的基础上,利用改进的液/液界面自组装方法,得到了一系列聚苯乙烯-嵌-聚（2-乙烯基吡啶）（PS-b-P2VP）/无机组分的有序复合结构,并探讨了嵌段共聚物的分子结构、无机组分种类、向水相中滴加无机组分的方式和滴加速度等对嵌段共聚物的自组装行为和得到的聚集结构形貌的影响,从分子间相互作用的角度阐释了所得到聚集结构的形成机理。具体来讲,本论文开展了以下两部分工作:1.PS-b-P2VP与氯金酸复合形成的系列基本聚集结构将PS-b-P2VP溶解在氯仿中,并将得到的溶液与纯水形成平整的液/液界面,然后向水相中滴加氯金酸水溶液。结果,在液/液界面上迅速地形成了肉眼可见的薄膜。将薄膜转移到不同的基底上,对薄膜的结构、形貌和组成进行了细致的表征,也对其形成机理进行了深入研究。随着向上相中加入的氯金酸溶液量的增加,在液/液界面上依次形成了纳米点/纳米带修饰的薄膜、蜂巢状薄膜和泡沫状薄膜。研究表明,氯金酸的加入和P2VP嵌段的质子化是能否形成有序薄膜的关键。当PS-b-P2VP的氯仿溶液与纯水形成平整的液/液界面后,为了降低界面张力,PS-b-P2VP会吸附于界面上,但是这个吸附是不稳定的。随着上相中氯金酸溶液的加入,PS-b-P2VP中的P2VP嵌段会与上相中的H+结合而被质子化,这使得PS-b-P2VP能稳定吸附于液/液界面上、并进一步与AuCl4-结合,进行自组装。在对机理的进一步探讨中,我们发现纳米点/纳米带修饰薄膜的形成机理与蜂巢状薄膜和泡沫状薄膜的形成机理是不同的。当上相中加入较少的氯金酸溶液时,AuCl4-与质子化的PS-b-P2VP以一种可控且缓慢的方式结合,先成核再生长,最后形成了纳米点/纳米带修饰的薄膜;改变向上相中滴加氯金酸溶液的滴加方式和滴加速度,用不同pH的盐酸溶液后处理都能改变纳米点/纳米带的尺寸;当增加向上相中滴加的氯金酸溶液时,由于氯金酸向界面的扩散形成了水流,使得界面发生自发乳化,形成小水坑,嵌段共聚物和氯金酸以水坑为模板,自组装形成了规则的蜂巢状薄膜,且蜂巢结构的尺寸还可以通过改变氯金酸的加入量得到进一步的调控;当进一步增大向上相中滴加的氯金酸溶液时,界面发生完全的自发乳化,形成小的乳液液滴,嵌段共聚物和无机组分围绕着这些液滴进行组装,形成微胶囊;而形成的微胶囊在界面上相互挤压堆积,最终形成了泡沫状薄膜。2.PS-b-P2VP与杂多酸或金属离子形成的大面积纳米点阵列为了进一步加深对PS-b-P2VP在液/液界面上的自组装行为和纳米点阵形成机理的理解,我们在前一工作的基础上,还选用了杂多酸（磷钨酸和磷钼酸）和过渡金属离子去诱导纳米点薄膜的形成。实验结果表明,无论向上相中加入杂多酸还是过渡金属离子,在液/液界面上都有准六角堆积的纳米点薄膜生成。这说明,这是一种在液/液界面上形成纳米点薄膜的普遍方法。除了质子化外,金属离子与P2VP嵌段之间的配位相互作用也能使PS-b-P2VP稳定吸附于液/液界面上并进行自组装。这些都进一步表明,嵌段共聚物在界面上的稳定吸附和无机组分与嵌段共聚物间的相互作用是形成纳米点阵列结构的关键。