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新型特殊结构微球(如,Janus微球以及多孔微球)越来越引起了科研工作者的研究兴趣,主要是因为特殊的结构赋予了其独特的性能及应用价值。本研究利用多重Pickering乳液为模板,通过调节相关因素来制备具有新型结构的微球并研究其相关性能及应用。本研究的创新点为:首次采用多重Pickering乳液为模板,成功制备了磁性多孔Janus微球。该制备方法可以有效地解决以往Janus制备过程中存在的两个突出难题:Janus微球的形貌控制和产率。更重要的是,该方法可以简便而有效地调控Janus-balance;同时,通过改变多重乳液的油相组成,我们制备了具有多级孔结构的聚合物微球并以之为载体负载催化物质,有效地提高了催化效率和循环催化能力。本研究的主要内容和结果如下:1.新型多孔磁性Janus微球的制备。以Fe3O4纳米粒子水相分散液为多重Pickering乳液(WF/O/W)的内水相(WF),分别以疏水性气相二氧化硅(H30)和亲水性介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)为内界面(WF/O)和外界面(O/W)的乳化稳定粒子,我们成功制备了稳定的两重Pickering乳液。本文探索了Fe3O4水相分散液中Fe3O4的含量,H30的用量以及WF/O的体积比对多重乳液稳定性和Janus微球制备的影响。采用光学显微镜及扫描电子显微镜(SEM)表征了不同实验条件下得到的微球,结果发现只有在适当的条件下才能制得目标Janus微球,即:多孔微球内部的孔洞分布在微球的一侧。2. Janus微球的Janus-balance控制及其磁取向性。我们通过调节WF/O体积比制备了具有不同Janus-balance的各向异性微球。根据最大堆积密度原理,我们分别推导和计算了在不同WF/O体积比下Janus-balance的理论值和实验值,深入探究了Janus-balance与WF/O体积比内在的联系。通过能谱分析(EDX)证实该Janus微球还具有磁各向异性,同时,我们还研究了该Janus微球的磁取向性,结果发现该Janus微球在外磁场的作用下可发生有序取向。3.多级孔结构微球的制备及其应用。我们采用两重Pickering乳液为模板,改变油相中组分的相对含量制备了具有不同结构特点的多级孔结构微球。用浓硫酸对所得微球进行磺化并研究了磺化后微球的吸附性能;同时,将磺化后的微球分散于银氨溶液中,再以硼氢化钠原位还原银离子,最终得到负载银的多级孔结构微球。我们研究了该银/多级孔结构微球的催化性能。结果发现:该复合微球具有优异的催化速率和循环催化性能。