微凝胶是一种具有三维交联网络结构的高分子聚合物,当被赋予刺激响应性时,则成为可随环境变化而调节自身的“智能微凝胶”。能够均匀分散在介质中的微凝胶提供了通透的准均相环境,可用作药物载体、催化剂或吸附材料等。微凝胶的粒径与形貌对其性能产生不容忽视的影响。大量事实表明,粒径小于50 nm乃至小于10 nm的超小微凝胶具有催化位点富集、移动速度更快、不易被生物体内排斥反应清除等特点,在医疗、催化等领域有更为广阔的应用前景和价值。然而,现有的超小微凝胶的合成往往通过最大限度地降低单体浓度或设计多官能团的单体,来达到限制高分子生长链之间交联的目的,这些合成方法非常局限,操作复杂。现代社会人类的能源利用形式以电能为主,生产生活大都依赖于电能,利用电能进行高分子微凝胶合成也是大势所趋。电化学聚合具有体系简单、操作简便、无需添加化学引发剂等诸多优点。本文的主要研究内容是将电化学合成应用到微凝胶的聚合中,试图找到更便捷高效的微凝胶合成方法。针对超小微凝胶合成方法存在的挑战,本文提出了方波电位的电化学合成策略。主要研究内容包括:(1)探索由不同电位变化幅度与不同电位变化周期的方波电位指导的直接电化学聚合,选择了苯乙烯、聚乙二醇甲基丙烯酸酯(MEO5MA)以及具备荧光性能的邻菲罗啉作为模型单体,发现电位变化幅度越小、变化周期越短的方波电位指导的直接电化学聚合更有利于合成粒径小于10 nm的超小微凝胶,这一规律对于苯乙烯等单体更为适用,且不受单体种类和浓度的限制,打破了常规方法的局限性。(2)探究光伏技术在电化学聚合中的应用,采用普通的太阳能光伏电池实现光辅助电化学聚合,获得了温敏性的聚异丙基丙烯酰胺微凝胶和聚MEO5MA微凝胶,进一步体现电化学聚合的优越性和方波电位能够合成超小微凝胶的普适性,为户外便携式的微凝胶聚合实验奠定基础,也为探究利用电化学调控聚合微凝胶的形貌提供了研究思路。