随着对自然界中光子结构的研究,结构色以可以长久使用、高明亮度、角度特性等特点逐渐在各种应用领域大放光彩。人工结构色材料是仿照自然界中的光子结构,通过使用无机材料、有机材料或高分子材料等组合而成。目前具有低角度依赖特性的结构色材料在宽视角领域具有广阔的应用前景,然而这种结构色材料往往采用自组装的方式制备,而在自组装过程中胶体悬浮液中的粒子溶液受到多种因素影响,导致最后形成的结构色材料呈色不均匀,这限制了其广阔的应用前景。本论文基于二氧化硅粒子合成了一种表面具有黑色壳层的且具有一定粗糙度的复合粒子,以制备出表面呈色均匀且低角度依赖性的结构显色材料,并对其显色、化学组成、机械稳定性进行了研究。本论文涉及的主要工作分别从以下三个方面展开:（1）利用聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮作为表面改性物质对二氧化硅粒子表面进行改性。实验主要是采用改进的St?ber法制备单分散的且表面带有大量负电荷的二氧化硅粒子,根据正硅酸乙酯和氨水的比例调控二氧化硅粒子的粒径,然后利用二氧化硅表面的硅羟基和聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮表面的羟基进行表面改性,并控制两者的添加比例,反应时间、反应温度以及水洗次数来控制二氧化硅粒子的改性程度。扫描电子显微镜、红外光谱、Zeta电位等表征结果表明,聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮改性的二氧化硅粒子表面具有离散的随机分布的凸起结构。（2）利用多巴胺氧化自聚合形成类黑色素,并作为吸光物质包覆在聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮改性二氧化硅粒子表面。实验主要是将多巴胺和改性的二氧化硅粒子在弱碱性环境和常温下充分反应均匀,多巴胺氧化聚合在改性的二氧化硅粒子表面,形成一层黑色的壳层,然后将复合好的粒子制备成胶体悬浮液,并自组装成结构色材料。通过扫描电子显微镜、激光粒径表征、红外光谱、反射光谱、光学图片等表征结果证明,结果色材料具有呈色均匀和低角度依赖性的特点。实验结果表明,多巴胺添加量为10%、且反应p H值为8.5时制备的结构色效果最好,不同反应基材对结构色影响小,两者反射率峰值差小于5%。（3）采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷作为改性剂,将其在酸性环境下水解,并按照一定比例混合加入复合粒子悬浮液中,然后共组装成机械稳定性好的结构色材料。光学显微图片、红外光谱、反射光谱等表征结果表明当γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷添加量为6%时,结构色材料表面裂纹数最少。