纳米粒子表面接枝高分子链在选择性溶剂中自组装,不仅可以形成很多不同类型的简单组装体,常见的包括球形胶束、盘状胶束、囊泡以及复合胶束,而且还可以得到具有线型、平面乃至三维有序的纳米到微米级别的复杂结构。相比于嵌段共聚物的自组装体,纳米粒子的介入使得组装体具有嵌段共聚物所不具备的物理和化学性质,比如更好的结构稳定性、尺寸可控性以及光电性能。近年来,纳米粒子接枝聚合物在溶液中的自组装引起了人们的广泛关注,已经成为超分子化学以及纳米材料领域的前沿研究方向之一,这是因为这些简单或者复杂的组装结构在药物传输、生物传感、光电材料和纳米器件等诸多领域具有巨大的潜在应用价值。本论文运用耗散粒子动力学模拟方法研究了两种类型聚合物接枝纳米粒子的巨型表面活性剂在选择性溶剂中的自组装,一种是纳米粒子接枝单条高分子链,另一种则是对具有一定高分子接枝密度的纳米粒子进行表面修饰以及修饰体之间的自组装。全文的主要研究内容和结果如下:类表面活性剂两亲体在溶剂中自组装形成分层交替聚合结构的研究。我们的模型基于实验中聚合物接枝无机纳米粒子PS-APOSS和PS-AC60两亲性共聚物,其中APOSS或AC60代表处理过的亲水POSS或C60,它们在模型中作为亲水的头,连接一条长的疏水尾链。在模拟中,我们通过改变疏水尾链的长度、尾链与溶剂以及亲水头与溶剂之间的相互作用参数、单体浓度、亲水头粒子的大小等相关参数,得到了一系列自组装的结构,包括球形胶束、盘状胶束、囊泡、石榴状结构、石榴柱状结构、分层胶束聚合结构以及其复合结构。我们的研究结果表明,在亲水纳米粒子直径小于2.5rc时,组装体结构以球形胶束、盘状胶束以及囊泡为主,这与两亲性嵌段共聚物的自组装相行为具有一定的相似性和可比性;而当亲水纳米粒子半径大于等于2.5rc时,石榴状结构、石榴柱状结构、分层胶束聚合结构以及其复合结构则成为聚集体的主要产物。其中的分层胶束聚合结构更是大范围的生成,这种结构在近些年已经陆续被发现,它所具有的线型以及AB型重复结构与高分子科学中的线性交替型共聚物有所类似,但是分层交替聚合结构是介观尺寸级别的线性交替聚合体。本体系得到的分层胶束聚合结构组成单体简单,制备无需多段反应,形成过程一般分为三个阶段,包括聚集、合并和生长,并且其物理尺寸可以通过调节尾链长度、单体浓度相互作用参数达到可控。纳米粒子表面的聚合物修饰研究。使用耗散粒子动力学方法对接枝多条高分子链的纳米粒子表面修饰情况进行了研究,通过调控尾链长度、接枝数目、纳米粒子半径和组分间的相互作用参数这些条件,得到了五种不同的修饰类型的组装体:核壳型、单补丁型、双补丁型、三补丁型和四补丁型,并解释了不同因素的改变对修饰结构产生的影响。此外,我们还对不同修饰类型的单体进行自组装,发现它们生成的齐聚物结构为如线型、三角形、正四面体、三角双锥和正八面体等,这分别与不同杂化轨道后形成的分子空间形态相似。