表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP）的成功应用为制备聚合物刷的精细控制提供了更复杂的化学组成和聚合物分子结构（如嵌段、梯度、共聚物、无机/有机杂化、生物偶联物等）。然而,传统的SI-ATRP存在合成条件严格、单体消耗大、可控性差等缺点,限制了其广泛应用。多巴胺作为一种可应用于贻贝仿生化学改性得低分子量的儿茶酚胺化合物,其分子结构上富含酚羟基与胺基等功能团,在水中就能在很多材料表面发生自聚合,可作为表面仿生粘附剂。对材料表面进行改性,因此多巴胺也是常用的表面修饰技术之一。自然界中图案和形状在以无数种方式出现。纳米和微体系结构不仅解释了复杂形式是如何从简单的起始材料中产生的,而且也是着色、润湿、力学和自然界中其他现象的基础,如果我们能综合找到创造它们的方法,可能会改变光学、催化、建筑构造和许多其他技术。因此本文主要进行了在ppm量级催化剂条件下电化学调控表面引发聚合和聚多巴胺纳米材料的制备与形貌研究。主要研究内容和结论如下:（1）本实验利用外加条件原位地调控聚合反应,使Cu II/L还原为Cu I/L并扩散到引发剂修饰的非导电基底,从而引发聚合进行表面接枝,灵活调控SI-ATRP来制备聚合物刷。研究了电化学调控表面引发聚合制备聚合物刷的厚度与催化剂Cu I的浓度,反应时间等条件的ATRP动力学特征,探究SI-eATRP催化剂载铜量的极限,实现ppm聚合水平。实验结果表明,SI-eATRP制备的聚合物薄膜均匀且致密,在铜催化剂负载量极限时,仍符合良好的聚合动力学曲线;此外还验证了整个聚合反应具有“活性”/可控自由基聚合特征,这种方法改善了传统表面引发原子转移自由基聚合的不足。（2）基于PDA的化学和机械稳定性以及ODA的组装特性,像大多数纳米级自组装技术一样,将原理应用合成策略主要集中在定义初始条件或溶液组成上。本文通过在含有ODA为模板的乙醇/水溶液中聚合DA来制备精确控制厚度的Janus纳米片。并通过改变溶剂配比、聚合时间和溶剂种类对其Janus纳米片形貌进行调控,已经产生了一些有趣的球形、花状、雪花状、螺旋形、叶状等具有多复杂性的分层组装微观结构。开发了一个动态反应扩散系统中开发了一种氧化自聚合自组装技术来制备新型纳米材料的方法。