Pickering乳液是一类由固体颗粒作为稳定剂所稳定的乳液。与表面活性剂稳定的乳液相比,Pickering乳液具有如下优点:稳定剂用量更少、毒性更低、乳液稳定性更高,因而引起研究者们的兴趣。纤维素纳米晶(CNCs)是一种绿色天然、可生物降解、制备成本低的棒状纳米颗粒。CNCs由于其独特的性能已经成为一类理想的Pickering乳液稳定剂,并显示出很好的稳定乳液的性能。本文通过对CNCs的疏水改性,以提升其亲油性,增加其稳定乳液的能力,分别将改性后的CNCs用于稳定苯乙烯Pickering乳液以及丙烯酸(AA)高内相乳液,然后通过Pickering乳液聚合,分别制备聚苯乙烯微球和聚丙烯酸多孔材料。具体研究内容包含以下两个体系:1.聚磷酸酯改性的纤维素纳米晶用于稳定苯乙烯Pickering乳液聚合功能性纳米粒子的结构和性能对于稳定Pickering乳液聚合非常重要。近年来,纤维素纳米晶(CNCs)作为一种生物基稳定剂越来越受到人们的青睐。本论文的第一部分,合成了一种新型的功能化的聚磷酸酯改性的CNCs,用于稳定水包油Pickering乳液和苯乙烯乳液聚合。首先,通过开环聚合(ROP)和水解反应制备分子链一端带氨基的聚磷酸酯,简写为PBYP-NH2。然后利用TEMPO对CNCs进行氧化,制备表面带有羧基的CNCs,简写为CNC-COOH。接下来通过CNC-COOH和PBYP-NH2之间的酰胺化反应获得带有聚磷酸酯和羧基的功能化纳米晶颗粒,简写为CNC-PBYP-COOH。最后,将CNC-PBYP-COOH作为唯一的稳定剂用于稳定O/W型苯乙烯Pickering乳液。利用动态光散射(DLS)详细研究了苯乙烯Pickering乳液在不同条件下的粒径变化。结果表明,乳液的性能取决于稳定剂的浓度、油水比和介质中pH值的变化。改性的CNCs相较于未改性的CNCs,前者对乳液的稳定性起到更好的作用,能够得到粒径在500 nm左右稳定的Pickering乳液。通过Pickering乳液聚合,获得相应尺寸的纳米乳胶粒。该研究结果表明,聚磷酸酯改性的CNCs可以作为一种绿色的固体表面活性剂能够有效地稳定纳米乳液和乳胶粒。2.十六烷基三甲基溴化铵改性纤维素纳米晶制备PAA多孔材料仅由固体粒子作为稳定剂,以Pickering高内相乳液为模板制备的聚合物往往具有闭孔结构,但少量表面活性剂的加入会使得关闭的孔打开。本论文的第二部分,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)通过静电作用对CNCs进行疏水改性,并将产物作为稳定剂,以环己烷为油相,丙烯酸水溶液为连续相,制备O/W型Pickering高内相乳液,经聚合反应制备聚丙烯酸(PAA)多孔材料。通过改变CTAB的相对含量可以调节改性CNCs的亲疏水性。用光学显微镜(OM)观察不同浓度或不同CTAB含量改性的CNCs作为稳定剂对于高内相乳液粒径的影响,对制备的PAA凝胶用扫描电镜(SEM)表征其形貌和内部多孔结构。结果表明:通过改变稳定剂的浓度和CTAB的含量均可以调控PAA多孔凝胶的内部结构和孔径大小。通过实验证明了制备的PAA凝胶对于阳离子型染料亚甲基蓝(MB)具有选择吸附性,且吸附能力受其内部结构的影响,具有开孔结构的PAA凝胶对MB的吸附性能较强。通过对MB的循环吸附性能的研究,结果表明,制备的PAA多孔凝胶具有很好的可重复利用性。本研究所制备的多孔PAA凝胶对于处理废水中阳离子型染料具有潜在的应用价值。