光子晶体是一种对光具有调制作用的周期性介电材料。其光子禁带和光子局域效应在光学检测、化学及生物化学传感器等领域具有广泛的应用前景。以乳胶粒有序组装而成的胶体光子晶体材料，具有简单、灵活的组装单元，易调控的孔道结构和特殊的光子禁带性质，成为光子晶体研究的热点之一。但是胶体光子晶体自组装过程中裂纹的产生是影响光子晶体实际应用的关键因素。本论文基于胶体光子晶体的结构和光学特性，针对功能型特殊结构光子晶体的制备及浸润性控制开展研究，并发展了其在高效多底物识别芯片中的应用。主要工作如下:　　 (1)发展了一种简单的乳液聚合可控制备非球形乳胶粒的方法。通过控制二乙烯基苯在乳液聚合过程不同的加入方式，制备了具有单腔、多腔和花菜状结构的乳胶粒。不同的加入方式会影响聚二乙烯基苯在乳胶粒表面的聚集方式，从而影响了乳胶粒的结构。这种简单的制备新型乳胶粒的方法，对发展功能型乳胶粒组装结构具有重要价值。　　 (2)制备了一系列由球状、花菜状和单腔结构乳胶粒形成的有序组装膜。这些组装膜具有可控的水下对油粘附性质。不同的油粘附性质主要归因于乳胶粒表面独特微纳结构和化学组成引起的油滴在组装膜表面接触模式的改变。这种构筑可控油粘附性质胶体晶体的方法为制备功能型胶体膜和扩展胶体晶体应用提供新的方法。　　 (3)提出了一种简便的基于超疏水低粘附基材制备窄带隙光子晶体的方法。应用该方法制备得到的光子晶体反射光谱半峰宽可达到12 nm。胶体乳液在超疏水低粘附的基材上干燥过程中形成回缩的三相接触线，释放了由于乳胶粒收缩产生的应力，从而避免了光子晶体膜产生裂纹。这种简便的制备大面积窄带隙光子晶体的方法对于发展新型光子晶体器件具有重要意义。　　 (4)设计了一种多带隙的光子晶体芯片，通过选择性增强不同通道的荧光检测信号，实现了高效的多底物差别分析检测。这种光子晶体芯片只需要一种简单的检测分子8-羟基喹啉(8-hydroxy-quinoline，8-HQ)，就可以实现对12种不同金属离子的识别和分析。这种简便的方法对于基于荧光检测的复杂体系多底物检测具有重要应用前景。　　 (5)基于螺恶嗪分子的光致变色性质，设计和制备了多金属离子检测芯片，实现了高效的多底物差别分析检测。对螺恶嗪分子的不同构型结合不同金属离子后荧光信号的变化进行了系统研究，其差别化荧光信号可以用于多底物差别分析。相对于传统的通过多种检测分子实现高效率金属离子识别的方法，该方法简便易行，为发展复杂体系多底物荧光检测新方法提供了新的思路。