胶体悬浮液广泛应用于工业生产和日常生活中，如墨水、染料及乳液等。胶体体系的聚集行为一直以来是研究关注的热点问题，关系到胶体系统的稳定性和流变性，在石油化工、生物医药及环境治理等方面具有广泛应用。因此研究胶体聚集行为既有深刻的理论意义又有较强的实用价值。

近年来，两种不相溶液体形成的界面体系常被用来研究胶体聚集行为，主要原因有以下两点：（1）胶体粒子由于界面张力被限制在二维平面内，与三维悬浮液相比，微观结构的所有信息都包含在一个平面内，可以使用简单的光学显微镜对粒子运动、聚集过程及界面胶体结构进行高时间分辨率和空间分辨率的研究，而且适用于范围广泛的表面覆盖率。（2）已有大量研究表明可以通过多种手段调控胶粒间的相互作用，胶体粒子在界面上可以形成各种丰富的结构，如泡沫结构和形态不同的聚集结构等。

目前，对界面胶体粒子的研究主要集中在两个方面。一方面是胶体粒子间各种类型相互作用力起源和作用机理的研究，通过改变两相流体中电解质浓度和表面活性剂等条件，对不同体系中粒间作用力进行测量并绘制势能曲线。另一方面是通过调控粒间作用力改变胶体粒子在界面上的聚集结构。对于不同条件下界面上胶体粒子聚集的动态过程和微观聚集行为分析较少。而且界面胶体体系的研究中大多是一元体系，对不同尺寸或带电量的胶体粒子混合的二元系统关注较少。而二元体系在自然界中更为常见，不均质粒子混合单层膜的性能更为丰富，为控制结构开辟了新的途径。

本文通过水或盐溶液与癸烷形成的液-液界面，研究了不同面积分数带电胶体球在不同浓度盐溶液-癸烷界面上的汇聚过程，对粒子或聚集体的动态行为及结构演化进行了量化表征。并对不同盐溶液浓度和不同表面覆盖度的带电胶体粒子形成的微观结构尺度和形态进行了对比分析。发现水相中加入盐可以降低粒子间排斥作用，加快聚集速度。初始界面上团簇体的形状影响聚集过程。聚集结构的分形维度随着盐溶液浓度或表面覆盖率增高而减小，聚集形式逐渐由RLCA向DLCA转变。

本文还研究了硬球与带电粒子掺杂的比例对界面结构的影响。为制备不同面积分数比的二元胶体体系，我们按所需体积比混合两种胶体粒子悬浮液，分别在纯水-油界面和盐溶液-油界面上扩散，跟踪胶体粒子聚集，对其聚集结构进行分析， 旨在发现掺杂程度和聚集程度的关联。实验结果和分析数据表明引入硬球可以引发带电球在纯水-油界面上产生聚集，改变具有不同作用势的粒子混合比例可以改变凝聚的路径、速率和状态。

本文还对界面凝胶结构在剪切作用下的行为进行了初步研究。以往研究多关注其力学行为，如屈服、弹性应变，和加载下宏观形状的变化，如团簇的大小和致密度，缺乏对形变的微观机理的研究。本文利用自行设计的界面剪切装置对界面上的静态凝胶施加剪切，关注剪切作用下界面凝胶微观结构的形变，对不同形态微观结构对应的几种变形方式进行了总结，希望对以后更复杂的多尺度微观结构有一定参考性。