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纺织品着色的常规途径主要是通过在纺织品上施加化学着色剂（染料或颜料）来产生颜色,而光子晶体结构生色是依靠光子晶体自身特定的纳米尺度物理结构实现对光子传播的调控,进而实现纺织品绚丽多彩、栩栩如生的可控结构生色效果。以胶体纳米微球为结构基元,通过胶体自组装在纺织基材表面构筑结构生色光子晶体是纺织品生态着色的有效途径。然而,由于微球-微球之间以及微球-纺织基材之间主要通过氢键和范德华力等弱作用力结合,因而由胶体纳米微球自组装形成的光子晶体的结构稳定性较差。直接采用柔性聚合物填充或封装光子晶体结构,虽能在一定程度上提高光子晶体结构的稳定性,但通常会导致结构色的饱和度降低,稳定性与饱和度难以兼容。另一方面,胶体微球自组装的过程复杂,耗时长,且难以实现大面积规整组装。上述问题极大地限制了光子晶体结构生色技术在纺织品生态着色领域的实际应用。针对上述光子晶体的结构稳定性和组装效率方面的问题,本论文主要进行以下四方面的研究工作:（1）通过刚性微球（SiO2）和软质粒子（P（MMA-BA））共沉积组装构建稳定的SiO2/P（MMA-BA）复合光子晶体结构,研究共沉积自组装过程和机理,探讨二元体积比、粒径比和组装条件对复合光子晶体的结构稳定性和光学性质的影响,进而将建立的光子晶体稳定化方法扩展应用到SiO2非晶光子晶体结构体系和聚苯乙烯（PS）微球为基元的光子晶体结构体系;（2）设计并制备了一种以空心SiO2纳米微球（H-SiO2）为基元,以柔性聚合物PUA为骨架的H-SiO2/PUA特殊反蛋白光子晶体结构,研究该反蛋白光子晶体的光学性能调控机制,以及结构要素与高结构稳定性及高颜色饱和度之间的相关性;（3）通过胶体浓缩制备具有预结晶形态的PS液态光子晶体,分析不同体积分数下液态光子晶体的光学性质及结构特性,并通过理论计算阐明高体积分数下纳米微球的结晶机制;（4）研究开发基于液态光子晶体的外力剪切诱导组装技术,研究其组装过程、组装机理和组装条件,建立在纺织基材上光子晶体快速大面积规整组装的有效方法,并利用基材表面的润湿性差异进行结构生色光子晶体的图案化制备。主要研究结果如下:1.通过St?ber法和乳液聚合法分别合成了粒径范围在170～350 nm的单分散SiO2胶体纳米微球和粒径范围在40～140 nm的软质P（MMA-BA）乳胶纳米粒子。在刚性SiO2微球和软质P（MMA-BA）粒子共沉积组装过程中,P（MMA-BA）粒子被受限于逐渐结晶的SiO2微球的间隙中,最终熔融并在SiO2微球间形成“点焊”式物理粘合,显著提高共沉积组装形成的SiO2/P（MMA-BA）复合光子晶体的结构稳定性。随着体系中P（MMA-BA）聚合物的体积比增加,复合光子晶体结构的稳定性提高,但结构色的饱和度随之有所降低;P（MMA-BA）的粒径越小,对SiO2纳米微球自组装的扰动越小,越有利于形成高度规整有序的光子晶体结构。优化的二元体积比为100:1,P（MMA-BA）粒径为45 nm。该结构稳定性策略也适用于SiO2非晶光子晶体结构体系和PS微球为基元的光子晶体结构体系,显示很好的普适性。当用于经低表面能改性的SiO2微球形成的生色结构,可实现机械稳定性和浸润稳定性的双重提高。2.通过硬模板法合成了尺寸均一的H-SiO2纳米微球,并通过柔性聚合物聚氨酯丙烯酸酯（PUA）对H-SiO2光子晶体结构进行光固化封装,制备了H-SiO2/PUA反蛋白光子晶体结构。H-SiO2/PUA反蛋白光子晶体内部的周期性空气阵列与H-SiO2壳层及PUA骨架间形成稳定的较高折光指数差,使禁带强度稳定,结构色呈现高饱和度特性。PUA聚合物封装后形成的连续柔性骨架赋予了H-SiO2/PUA反蛋白光子晶体的高稳定性,从而实现纺织基材上结构生色光子晶体的高结构稳定性和高颜色饱和度的统一。以可聚合的PUA前驱液为墨水,通过选择性局部固化,还可实现结构生色反蛋白光子晶体的图案化制备。3.采用优化的乳液聚合法实现了聚苯乙烯（PS）纳米微球的宏量制备,将制得的PS胶体进行浓缩,可使其在高体积分数条件下自发结晶而形成具有预结晶形态的液态光子晶体结构。随着胶体中纳米微球体积分数的增加,胶体体系由无定形态向晶态转变,液态光子晶体结晶区域随之增大,结构色亮度增强。同时晶格中纳米微球的间距减小,结构色蓝移。理论计算表明,高体积分数下胶体纳米微球具有较高的势能垒以克服溶剂热运动的干扰,布朗运动区域被限制,有利于形成稳定有序的排列结构。液态光子晶体结构具有优异的动态恢复性,在自发组装形成的“晶态”与外力扰动后解组装形成的“无定形态”之间可逆转变。4.基于液态光子晶体结构的动态恢复性,在外力剪切诱导组装过程中,液态光子晶体在基材表面进行形态重构,形成液态光子晶体膜,随着溶剂的挥发,其结构历经两段蓝移过程,由非密堆积排列的液态光子晶体结构转变为紧密堆积排列的固态光子晶体结构。外力剪切诱导的组装过程可在2 min内快速完成,且不受尺寸限制,应用常规的染整加工设备和涂布方式,即可实现大面积光子晶体的快速制备。以表面具有亲-疏水性图案的织物为基底,可使液态光子晶体在亲水区域进行限域组装,实现色彩艳丽的多色结构色图案制备。