Janus粒子因其独特的非对称结构而具备特殊性能，在催化、传感和生物医学等领域具有广阔应用前景。然而，现有的经典合成方法（如电流体动力共喷射、气相沉积、微流控、Pickering乳液等）通常工艺复杂、步骤繁琐，且难以将多种功能组分集成于单一粒子，并实现精确的空间分布控制。近年来，双极电化学因其无线连接和非对称极化等优势，为多种材料的非对称修饰提供了新的可能性，但现有方法大多局限于单组分或双组分修饰，多组分精准构筑依然面临理论和技术上的挑战。
针对上述难题，本研究创新性地提出水/油两相界面双极电化学策略。通过调控亲水/疏水玻碳微球在油/水界面上的精准定位，并施加平行于界面的电场，同时在水相与有机相诱发不同的电化学氧化与还原反应，实现多组分协同沉积。水/油界面的物质阻隔作用与两亲性玻碳粒子的电子通路相结合，使四种组分（如Cu、MnO2、Au、PANI）能够同时且精准地沉积于单一Janus微粒上。通过调节电场强度和添加牺牲剂，进一步实现了对各组分沉积区域及比例的灵活调控。该策略不仅实现了三维Janus微粒的高效构筑，还成功拓展至二维PEDOT薄膜体系，展现出高度普适性。此外，所制备的多功能Janus微球展现出丰富的功能特性：其中MnO2赋予颗粒磁响应能力，可实现精确操控；PANI区域具备pH响应特性，可用于药物的可控释放；Au区域则可实现特异性荧光标记。上述成果为Janus粒子在多任务微纳机器人、生物医学和智能材料等领域的应用拓展了广阔前景。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202506777
该研究工作以“One-Pot Single-Step Approach for the Controlled Synthesis of Multifunctional Microparticles” 为题发表在国际著名学术期刊《Advanced Materials》上。河南大学为第一署名单位，纳米科学与工程研究院2023级硕士研究生谢冰冰为论文第一作者，河南大学张琳教授和杨文胜教授、波尔多大学Alexander Kuhn教授为论文共同通讯作者。
