结构生色材料作为一种新型的显色材料,具有良好的光稳定性和亮丽的颜色,有望代替颜料和染料。胶体微球组成三维有序结构或短程有序、长程无序结构是常用的产生结构色的方法。三维有序结构具有亮丽的结构色,但存在角度依存性,严重的限制其在显示等领域的应用。短程有序、长程无序结构易于大面积制备且具有无角度依存性的结构色,但颜色暗淡、饱和度低。这主要是由于目前该结构通常是以低折射率聚合物微球或SiO2微球为结构单元构筑的,需要结构单元的堆叠达到一定的厚度并加入吸光物质才能使其显现出颜色。为解决上述问题,实现亮丽、无角度依存的结构色,本论文设计合成具有较高折射率的单分散Cu2O单晶微球及其多面体,以其作为结构单元,通过提高折射率对比,制备颜色亮丽的无角度依存结构色的膜。本论文采用两步还原法,通过加入柠檬酸钠盐与Cu2+形成络合物降低体系游离的Cu2+浓度、调节反应液的粘度,实现了 Cu2O单晶的各向同性生长。两步法控制Cu2O单晶球尺寸的均匀性。通过改变柠檬酸钠盐与Cu2+的摩尔比实现对单分散Cu2O单晶球粒径在170 nm～270 nm范围内的调控。另外,通过调控反应体系中配体的用量、种类及体系的粘度也可以实现晶体各向异性生长,制备了单晶“圆角”6面体（150 nm～380 nm）、单晶26面体（180 nm～350 nm）和单晶6面体（190 nm～510 nm）。基于Cu2O单晶球的较高折射率,通过喷涂Cu2O单晶球得到厚度<1 μm、无需添加任何吸光物质的薄膜,得到了无角度依存、亮丽的结构色。粒径为270 nm、200 nm和170nm的Cu2O单晶球制备无定型结构膜,分别显示品红色、绿色和紫红色结构色。基于Cu2O单晶具有类似贵金属等离子共振的电磁共振的特性,将粒径为190nm、200 nm、220nm、240nm、270nm的Cu2O单晶球以11.5 mg/cm2的覆盖密度喷涂在玻璃基底上,得到正面分别显示青绿色、绿色、黄绿色、蓝紫色和品红色,反面分别显示紫色、青色、翠绿色、黄绿色和黄色的不对称结构色的薄膜。同时,实验证明除了单晶球,Cu2O单晶“圆角”6面体、26面体均可用来构建具有不对称散射结构色的膜,产生亮丽的结构色。通过喷涂将Cu2O单晶分布于基质表面,然后采用喷涂的方法将Cu2O单晶分布于基质表面,然后采用涂布的方法将PVA溶液涂于Cu2O单晶膜表面,PVA干燥过程将Cu2O单晶包裹于其中,因此得到的（Cu2O/PVA）复合膜的结构色具有优异的耐摩擦和日晒性能。而且,复合膜具有良好的透明度和机械强度,其抗拉伸强度可达20.6 MPa,断裂应变达300%。另外,分别以透明的聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为支撑层和保护层,将Cu2O单晶球夹在中间,分别得到显示绿色、粉色和品红色的PDMS/Cu2O/PDMS“三明治”复合结构色的膜,其具有柔韧性好、疏水性强,其断裂拉伸应变为120%,断裂拉伸强度为1.38 MPa。