功能性微球通常是指具有一定功能的微纳米球，根据组成的不同，它可以具有不同的性能，例如，催化性能、光学性能、吸附和磁学性能、以及对温度和pH有响应性等。功能性微球按其结构形态可以划分为：实心微球、中空微球、多孔微球。自出现以来功能性微球因其优异的性能而赚取无数眼球，有关其制备和性能的研究一直层出不穷。本文从低碳、绿色的角度，探索了一种可控制备功能性复合微球和中空微球的新方法。最近，我们报道了一种新颖的热力学效应，此热力学效应因其普通而一度被忽视，然而它却可用来有目的地驱动和控制基底微球和壳层材料的自组装，使壳层材料包覆在基底微球的表面以形成具有不同组成的核壳结构。这种奇特的现象是基于胶体体系的热力学原理——吉布斯自由能的最小化。值得注意的是，该方法并不依赖于壳层材料与基底微球间的物理或化学作用，因此并不需要对基底微球表面进行预处理。在此基础上，本论文从以下两大方面进行了进一步的探索：一：基于胶体热力学原理制备功能性复合微球——聚苯乙烯/多壁碳纳米管（PS/MWCNTs）复合微球。在复合过程中，MWCNTs可以充当处于亚稳定状态PS微球的稳定剂，因而自发地组装到PS微球的表面。制备的PS/MWCNTs复合微球通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、热重分析法（TGA）以及拉曼光谱进行了充分表征。结果表明：MWCNTs/PS的质量比以及PS微球分散液中补加的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的量都能显著影响PS/MWCNTs复合微球的结构和形态。随着MWCNTs/PS的质量比的增加，越来越多的MWCNTs吸附在PS微球的表面，使所得复合微球表面显得更加粗糙；当MWCNTs/PS的质量比大于1∶4时，所得复合微球表层的MWCNTs过多，形成缠绕的或者团状类的覆盖层。另外，我们发现只有在PVP浓度较低时，两相之间的复合才能发生，在MWCNTs与PS微球混合之前，若有足够的PVP加入到PS分散液中，就不会发生MWCNTs在PS微球表面的吸附。因此，这种基于胶体热力学原理的合成方法具有很好的灵活性，复合微球中MWCNTs所占质量比及其分布都能得到很好的控制。二：基于胶体热力学原理制备单分散的壳聚糖（CS）中空微球。在合成过程中，CS在一种独特的热力学驱动力的作用下，自发地组装在未经修饰的模板聚苯乙烯（PS）微球表面，然后通过原位交联及模板移除，得到CS中空微球。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等手段对CS中空微球的结构和形貌进行表征。最后，以CS中空微球为缓释载体，研究其对防晒剂对苯二亚甲基二樟脑磺酸（TDSA）的缓释效果。结果表明：壳聚糖中空微球的形态可以通过改变交联时间和模板微球的尺寸以及醋酸溶液的浓度来改变；CS中空微球对防晒剂TDSA的负载率可达5.43%，19小时内的缓释率为40.7%。