Janus颗粒是一种人工合成的活性微纳米颗粒,在各种微纳米相关领域具有潜在的应用前景。Janus颗粒具有各向异性的特点,包括形状各异和表面化学性质各向异性两方面。本文以两类Janus颗粒为研究对象,分别为一侧镀Pt的球形微米级颗粒和两侧分别镀Pt、Au的棒状微米级颗粒。基于格子Boltzmann方法（LBM）进行数值模拟,研究了球形和棒状颗粒在不同浓度H₂O₂溶液中的驱动力—扩散泳力及其运动特性。微纳米尺度下Janus颗粒的自驱动是一种复杂的多场耦合及多时间尺度运动,其运动在不同的时间尺度下表现出不同的运动特性。实验现象表明微尺度下Janus颗粒的运动轨迹复杂多样,其机理难以解释,因此本文采用LBM直接数值模拟方法探索微尺度Janus颗粒的运动机理,建立完整的数值模拟平台,为其应用奠定基础。首先,本文采用双分布函数格子Boltzmann模型（DDF-LBM）计算流场和浓度场。DDF-LBM是一种简便的模拟多组分流体的数值方法。其中由速度分布函数描述的流场用来计算微颗粒的布朗力、斯托克斯阻力;组分分布函数描述浓度场,结合渗透压模型用来计算扩散泳力。在该模型基础上计算得到扩散泳力,与实验导出值误差在5%以内,验证了模型的正确性。其次,将计算得到的扩散泳力施加于球形Janus颗粒,结合涨落LBM、动边界和网格加密技术,进而模拟其微尺度运动特性,表征颗粒运动的参数包括均方位移MSD、平动扩散系数D等。模拟结果表明球形Janus颗粒在不同的时间尺度下有不同的运动特征:在小时间尺度下为布朗运动,大时间尺度下为定向运动。将模拟结果与实验结果及理论分析进行对比,验证了其正确性,从而建立了一套完整的数值模拟方法来描述微米级颗粒跨时间尺度的运动特征。最后,用同样的方法,模拟了棒状Janus颗粒的运动特征,包括平动扩散系数D,转动扩散系数D_r,定向性等。得出不同时间尺度下棒状Janus颗粒的运动特征。分析比较了不同长宽比的棒状Janus颗粒的运动特征,为形状更复杂的颗粒运动特性的研究提供指导。