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嵌段共聚物由于各段之间热力学上的不相容性，因此可以在溶液、本体等条件下组装出形貌丰富的纳米结构。通过改变嵌段共聚物的嵌段比和各段分子链的结构特征，不仅可以很方便地调控纳米组装体的形貌，而且还可以进一步操纵纳米组装体的功能。将本体组装体的非连续相进行固定并将组装体分散于连续相的良溶剂中可以得到具有特定形状和功能的、分散的纳米颗粒；而如果将分散相进行选择性刻蚀则可以得到多孔的纳米材料。
本论文的主要工作是基于嵌段共聚物的本体自组装制备了可以在溶剂中分散的纳米颗粒和层间距可调的纳米材料。首先利用聚丙烯酸叔丁酯与可交联的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯的嵌段共聚物(PtBA-b-PGMA)本体自组装和PGMA微相的选择性交联制备了可以在有机溶剂中分散、形貌可控的功能性纳米颗粒；其次利用聚丙烯酸叔丁酯和聚苯乙烯嵌段共聚物(PtBA-b-PS)本体组装的方法制备可以分别在甲醇和水中分散的纳米颗粒；最后利用含有双硫键的PS-b-(S2)PtBA-b-PS的本体自组装制备了层间距可调控、可用来负载层状无机纳米颗粒的纳米材料。具体内容如下：
1．用原子转移自由基聚合的方法合成了聚丙烯酸叔丁酯和可交联聚合物聚甲基丙烯酸缩水甘油酯的嵌段共聚物(PtBA-b-PGMA)并对其本体自组装行为进行了研究，得到不同分子量和嵌段比对应的片层、柱状和球状自组装形貌。用透射电子显微镜(TEM)和小角X射线散射(SAXS)表征了组装体形貌，并用胺对PGMA微相进行交联从而得到可以在有机溶剂中分散的纳米颗粒。用丙炔按(PA)交联PGMA微相可以同时将炔基位点引入纳米颗粒，从而为用炔基和叠氮的”click”反应对纳米颗粒进行功能化提供了基础并用9-叠氮甲基蒽进行了模型反应。将PtBA水解为聚丙烯酸(PAA)以后可以将纳米颗粒转移到水相中并具有pH响应性。
2．研究了聚丙烯酸叔丁酯和聚苯乙烯的嵌段共聚物(PtBA-b-PS)的本体微相分离行为，得到了以PS为非连续相条件下不同嵌段比对应的片层、柱状和球状组装形貌，并通过透射电子显微镜(TEM)和小角X射线散射(SAXS)对其形貌进行了表征。而这些嵌段共聚物在选择性溶剂中自组装都无一例外的得到球状胶束。将组装体分散在PtBA的选择性溶剂甲醇中可以得到以PS物理交联的纳米颗粒，从而利用本体自组装和选择性溶剂分散的方法得到了与溶液自组装截然不同的分散形貌。由于纳米颗粒没有化学键的交联，因而纳米片和纳米线在甲醇中回流都逐渐转化为热力学稳定的球状胶束，而纳米片在转化过程中则通过纳米棒的中间态。将PtBA微相水解为聚丙烯酸(PAA)可以得到在水中分散的纳米颗粒并具有pH响应性。
3．合成了中间含有可断裂双硫键的三嵌段共聚物聚苯乙烯-b-(S2)聚丙烯酸叔丁酯-b-聚苯乙烯(PS-b-(S2)PtBA-b-PS)。研究了PS质量含量为47.6％的三嵌段共聚物本体自组装行为并用透射电子显微镜(TEM)和小角X射线散射(SAXS)表征了其组装体形貌，发现该三嵌段共聚物可以本体自组装形成片层结构。将组装体浸入甲醇并用三丁基膦还原双硫键可以得到PS物理交联的纳米片。用三氟乙酸(TFA)可以在保持材料完整的前提下将PtBA微相水解为具有多种功能性的PAA，从而可以实现通过调节环境湿度和pH值调控片层周期长度，得到类似手风琴结构的纳米材料。层间的PAA可以实现对Fe2O3的高效负载得到层状有机/无机纳米复合材料，也可以用碱水解断裂引发剂中的酯键得到可以在水中分散的纳米颗粒。