功能性纳米粒子通过可控自组装来构筑理想的组装体材料,并将其应用到光、电、催化以及生物研究等领域是目前乃至将来很长一段时间里纳米科学及材料技术发展的重要方向。纳米粒子自组装过程可通过多种纳米粒子之间的弱键相互作用来精准调控,主要包括静电相互作用、氢键、主客体作用、疏水相互作用等非共价作用。在本论文中,基于对纳米粒子和限域环境间相互作用的调控,对无机纳米粒子进行限域组装,进而调控纳米粒子组装体的维度,包括一维和三维限域组装体。此外,引入有机分子作为共组装基元来介导纳米粒子有序组装,并进一步探究了有机-无机共组装体的协同性能,揭示了纳米粒子共组装体材料结构与性能之间的关联机制。具体的研究内容如下:（1）纳米管介导的无机纳米粒子一维限域组装:赋予无机纳米粒子超结构孔隙度以建立多孔的纳米粒子超结构组装体是最具挑战性的问题之一,将拓宽传统无机纳米粒子固体的性质和应用范畴。在这一章中,借用在分子尺度的主客体组装思想,提出了纳米尺度“主客体组装”策略,将纳米粒子与一维纳米管进行共组装,使纳米粒子在纳米管内进行限域组装,获得不同结构的一维纳米粒子组装体。实验表明,在一维限域空间内,纳米粒子采用非密堆积方式进行组装;通过调整纳米管与纳米粒子的尺寸比,可有效调控纳米粒子组装体结构,如不同空间对称性的C1、C2、C4和C5等。此外,当纳米管的内表面被竞争客体分子堵塞时,纳米粒子将在纳米管的外表面进行自组装,而不会形成多孔的纳米粒子超结构。结果表明,开放的多孔纳米粒子超结构可加速催化反应速率。（2）二维纳米片的三维乳液限域自组装研究:本章主要利用超薄的二维纳米片作为组装基元,利用油包水型乳液作为限域模板,在油相挥发条件下介导二维纳米片进行可控自组装。结果发现二维纳米片在油相挥发过程中会随着油水界面的收缩而进行弯曲,进而产生多个空腔结构。在此基础上,通过将二维纳米片与零维的金属纳米粒子进行共组装,成功将催化活性的金属纳米粒子原位封装到二维片弯曲产生的空腔中,这样可有效防止金属纳米粒子的聚集现象。最后,我们将该种二维纳米片的乳液限域组装进行了拓展,应用到多种超薄纳米片二维胶体材料。（3）有机分子共价聚合介导纳米粒子可控组装:在这一章中,通过油包水型乳液作为模板,在油相中分别引入纳米粒子和可聚合的有机分子,并通过在水相中引入催化剂,使油相的有机分子在油水界面上通过胺醛缩合反应引发聚合;同时通过油相的挥发来诱导纳米粒子进行自组装,使纳米粒子自组装与有机分子缩合反应协同进行,构筑聚合物-纳米粒子共组装体。随后通过对聚合物材料进行结晶处理,获得多孔的共价有机框架-纳米粒子共组装体。通过控制聚合反应的速度、油相的挥发速度可有效调节纳米粒子在聚合物内部的空间分布,获得离散型、密堆积型纳米粒子组装体。（4）有机分子超分子组装介导纳米粒子可控组装:在上一章中,通过有机分子共价聚合来介导纳米粒子可控组装,而在本章中,通过有机分子非共价组装来构建模板,介导纳米粒子可控组装。具体通过三芳基三酰胺（TATA）衍生物的超分子组装来介导纳米粒子自组装。该类分子的设计特性是苯环的π-π相互作用与酰胺的氢键作用能有效诱导分子间的组装,而侧边的烷基链基团能有效与纳米粒子表面的烷基链发生范德华作用,进而介导纳米粒子沿着TATA组装体进行导向组装。结果表明,侧边烷基链的种类,包括直链、支链型分子能有效调控TATA分子的组装方式,获得H或J型聚集体。而这些不同的TATA超分子聚集体可有效指导纳米粒子组装方式,分别为一维的纳米链、二维的六方密堆积超晶格等。