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微/纳米结构材料由于其在电、磁和光学材料与器件等领域具有潜在的应用前景而成为是当前科学研究的热点之一。而形貌和尺寸可控的微米/纳米结构的自组装是对化学家和材料学家的挑战。同时，微/纳米结构材料的多功能化是制备分子或纳米器件的关键。本论文在小组发明的“无模板”法基础上，围绕着微/纳米结构导电聚合物(主要为聚苯胺PANI和聚吡咯PPy)的多功能化和有序化，对其微/纳米结构的制备、形貌、自组装机理和性能等方面展开研究，得到了以下主要结果：
1.以FeCl3作为氧化剂及DNA作为模板和掺杂剂，通过自组装方法，成功地制备出具有特殊双螺旋微/纳米结构的PANI-DNA复合物。通过调节[DNA]/[An]以及[FeCl3]/[An]的比率可对所得到的PANI-DNA复合物的形貌和电学性能进行调控。DNA和苯胺阳离子超分子在水溶液中形成的胶束在微/纳米结构的自组装过程中起着软模板的作用。该类复合物有望在分子导线和生物传感器中获得应用。
2.在过硫酸铵(APS)作氧化剂、对二苯甲酸(PPA)作掺杂剂的情况下，得到了玫瑰花形和十字花形两种三维苯胺齐聚物(OANI)的有序结构。SEM测试表明这两种有序结构都是由直径为20-40nm的纳米线交叉排列构成的。实验发现温度是形成两种不同有序结构的根本原因。基于我们的实验结果和前人的理论分析，认为玫瑰花形的有序结构属于反式OANI异构体，而十字花形的为顺式异构体。结构表征表明，玫瑰花形的有序结构主要由苯基/胺基封端的苯胺四聚体构成。氢键是这两种三维OANI的有序结构自组装的驱动力。
3.将APS既作为氧化剂又作为掺杂剂，利用简化的自组装方法成功地制备出了聚邻甲基苯胺(POT)、聚间甲基苯胺(PMT)和聚对甲基苯胺(PPT)三种聚苯胺衍生物。分析测试结果表明，所制备的三种PANI衍生物都属于掺杂ES态，且对阴离子为-HSO4-。其聚合过程中pH值随着时间而变化，并可分为初期、中期和末期三个阶段。测试结果表明掺杂从初级阶段就已经开始，此时聚合物基本骨架也已形成，而中期主要是聚合物链的增长期，并伴随着氧化程度的增加。此外还发现，烷基取代对聚合过程、分子结构和产物的形貌及电导率都有一定的影响。
4.将模板法和自组装法结合起来，经过原位聚合制得了具有壳-核微/纳米结构且兼具电磁功能的PANI和PPy复合物。其中微球结构的羟基铁粉(Fe(OH))在反应中充当着硬模板和“核心”的作用，并且是复合物超顺磁性的来源。苯胺和吡咯单体在Fe(OH)微球的表面经过自组装过程形成纳米结构(纳米管或纳米纤维)的壳层，其直径在20～50nm，厚度为50～100nm。所生成的复合物的电、磁性能可调。
5.采用in-situ蚀刻法成功地制备出不同形貌的γ-CuI微/纳晶，通过调控诸如I2浓度、铜基材的形状以及反应时间等反应条件，可得到形貌和尺寸可控的CuI微/纳晶。研究发现，CuI微/纳晶表面的疏水性能随着所定义的表面粗糙度的概念(R△d)的增大而增大，特别是在微/纳米结构共存的情况下，可得到超疏水功能(CA=151.0°)的表面。