开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
一、研究背景
Janus粒子是表面具有两种或两种以上不同化学组成或性质的不对称粒子, 这种不对称性不仅包括了物理形貌上的不对称, 还包括了在表面化学组分以及性能上的不对称性。近几年来，Janus微球因为其独特的不对称性在化学和微粒化学领域受到了人们的广泛关注。Janus粒子可以分为三类：分别为聚合物、无机和聚合物-无机Janus粒子，每种Janus颗粒都可以是球形、哑铃状、半覆盆子状、圆柱形、圆盘状等其他各种形状。[1]目前，有许多方法可用于合成Janus微球，例如：金属颗粒的沉积，Pickering乳液法，逐层自组装，光聚合，聚合物自组装，自由基聚合，用重熔法合成的再结晶过程等。
（一）基于相分离原理的方法
这种方法可以通过以下三种机制解释（1）聚合物之间的相互作用力：取决于聚合物在聚合物中的溶胀体积分数以及它们之间的相互作用参数；（2）聚合物相互作用的弹性力；(3)粒子与水之间的表面张力。Janus微粒可以在一个限制的空间如乳化液滴内由多组分系统被制备出来。组成不对称Janus粒子的相分离过程易受聚合、溶剂蒸发、温度或外屏蔽等多种参数的影响。
这种原理用于制备Janus微球有三种方法。第一种方法是乳液聚合法——基于聚合物存在下的生长过程而制备。[2][3]第二种是普通的相分离，利用商业化的共混物合成。第三种是利用大量嵌段共聚合物在溶液中的自组装。然而这些方法还有一定的局限性，例如，乳液聚合产生的Janus粒子的粒径和结构难以控制。嵌段共聚合物聚合成Janus微球的方法会由于溶液太稀而不能产生大量的微粒。两相聚合物颗粒可以通过对竞争因素的精细控制来形成：两种聚合物溶液的扩散速率和溶剂蒸发期间的固化速率。不同的两种溶液之间电导率的变化会引起粒子之间的形态变化，从核/壳和形状到Janus的类型都会发生变化。
基于相分离的方法最大的优点是工艺简单，整个合成过程都相对容易，这就可以制造出直径由数十纳米到数百微米不等的不同大小不同形态的Janus微粒。但是由于一些问题的存在，工业化应用受到限制。例如通过乳液聚合法制备得到的Janus微粒的尺寸和结构难以控制。稀释的溶液或广泛的颗粒分布，都使得该方法不能用于生产大量的Janus微粒。
（二）基于微流控的方法
该方法的原理是依赖一个Y型通道去形成一个平面鞘流的两相单体流，单体流通过隐蔽的闪光交联或是和一束水流结合产生双相液滴。[4][5][6]
微流控是利用微流控装置中的微通道对微量流体进行操纵、控制与处理的一种技术，可以按比例以连续的方式合成更大数量的有机或无机-有机的Janus微粒。它实现了对多流体的精确控制，通过调整通道外形，不同组分的体积分数和性状可使Janus微球形状从半球，杆到盘之间变化，也就是说该方法允许精确地调整成分和几何特性。[7]然而颗粒的特征尺寸主要是由通道尺寸决定的，而通道尺寸通常是微米级或者更大，因此产生的颗粒通常相对较大。此外，可供选择的材料相对有限也是一个限制因素。
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