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嵌段共聚物自组装与解组装作为制备聚合物纳米材料的一条重要途径,在纳米科技的研究领域受到越来越多的关注。聚合物纳米材料及其复合材料的诸多性能不仅取决于其化学组成,还与其结构和形状等密切相关。因此,设计、制备具有特定结构和形状的聚合物纳米材料具有重要的意义。两嵌段共聚物通过自组装可以形成具有有序纳米结构的聚集体。通过改变共聚物组成或者组装过程的外部条件,可以有效地调控聚集体的组装结构。选择性地解组装聚集体的某一组分,可以进一步获得结构和形状可调的聚合物纳米材料。本论文基于乳液-溶剂挥发法研究两嵌段共聚物——聚苯乙烯-b-聚(4-乙烯基吡啶)(PS-b-P4VP)在三维(3D)软受限空间中的自组装行为,并以此获得内部具有纳米结构的胶体微球。在此基础上,对微球的P4VP组分进行选择性地解组装,进而获得了各种结构和形状新颖且可控的介孔微球、各向异性的纳米粒及其复合纳米材料。本论文主要包括以下四部分内容：1. PS-b-P4VP的3D受限自组装及形态转变。先后考察了PS-b-P4VP组成、溶剂选择性、界面作用和受限程度等参数对组装结构的影响,并成功地制备了多种形态新颖的PS-b-P4VP胶体微球。重点研究了强受限条件下PS-b-P4VP通过3D软受限自组装形成胶体分子的机理。另一方面,采用3D受限溶剂退火方法研究了PS-b-P4VP胶体微球的形态转变行为,分析了形态转变的机理,并成功地实现了微球形状和内部结构的双重可逆转变。2.基于PS-b-P4VP的超分子聚合物3D受限自组装与解组装。通过十五烷基苯酚(PDP)与P4VP嵌段氢键结合构筑超分子聚合物PS-b-P4VP(PDP)。在第1部分基础上,进一步提出了通过该超分子策略来调控3D受限组装结构的新方法,探讨了PDP对组装结构的影响机制。在PS-b-P4VP组成不变的前提下,只需调节PDP的含量,便可实现对微球组装结构的有效调控。在此基础上,通过选择性解组装P4VP(PDP)微区得到了形态可控的聚合物介孔微球及各向异性的纳米粒,并以纳米粒为原料成功制备了各向异性的聚合物/无机复合纳米材料。3. PS-b-P4VP3D受限自组装与解组装制备Janus纳米材料。在第1和第2部分的基础上,提出了通过解组装PS-b-P4VP微球来制备Janus纳米盘和Janus纳米粒的新方法,并进一步制备了聚合物/无机复合Janus纳米材料。此外,研究了这类Janus纳米材料的结构、性能及其自组装行为。4. PS-b-P4VP与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的二元共混体系在3D受限空间中的相分离。通过PS-b-P4VP与PMMA的相分离成功获得了内部结构可调、各向异性的Janus胶体微球。系统地研究了聚合物组成、溶剂选择性、受限程度和界面-聚合物相互作用等参数对组装结构的影响。在此基础上,采用3D受限溶剂退火方法实现了此类Janus胶体微球形状和结构的可逆转变。本论文的系列工作以PS-b-P4VP为研究对象,发展了调控两嵌段共聚物3D受限组装结构的新方法：加深了人们对两嵌段共聚物3D受限自组装行为的理解和认识;为新型聚合物微球材料、介孔微球材料、纳米材料及其复合材料的设计和制备提供了理论和实践依据；进而为新型功能材料及器件的构筑提供了新的可能。