自驱动微纳米发动机是一种具有非对称化学组成或形貌，可将化学能转化为机械能并实现其自主运动的微纳米器件。自驱动微纳米发动机能装载、运输和释放微纳米货物，在环境治理、药物运输、蛋白质、细胞分离和生物识别等方面有着很多引人注目的性能。其中，催化型气泡驱动微纳米发动机因具有推力强、运动速度快、不受环境中离子浓度影响和寿命长等优点，有着诱人的应用前景。运动可控是催化型气泡驱动微纳米发动机高效完成既定任务的重要先决条件。目前，磁性催化型气泡驱动微纳米发动机不仅结构复杂，而且其制备方法严重依赖于昂贵先进的设备仪器和苛刻的实验条件，这大大限制了它们的发展和在各领域的规模化应用。因此，发展一种方法简易、结构简单、可规模化制备的磁性催化型气泡驱动微纳米发动机具有重要意义。本学位论文从微纳米发动机非对称性的结构设计和制备出发，首先，提出基于纳米粒子自组装方法制备具有非对称性的双面神状和罐状结构。其次，我们利用单层非对称MnFe2O4基罐状微米粒子作为催化型气泡驱动微纳米发动机，该微米发动机不仅能展现出高速的自主运动运动性能，而且其运动状态在外加磁场下还可实现高时间高空间可调，并能在无需任何修饰的情况下直接用于水体环境中油污去除。本文取得的主要研究成果如下：　　首先，我们展示了一种相分离辅助纳米粒子自组装方法制备非对称双面神结构。在此基础上，并发展了一种简易的“气泡生长模板（ Growing bubble templated）”辅助纳米粒子自组装技术来构筑非对称的MnFe2O4基单层罐状结构。不仅如此，该方法能发展到其他材料体系并实现罐状结构制备。首先，研究了温度调控 MnFe2O4@oleic acid(OA)纳米粒子与非交联的聚苯乙烯（PS）相分离和纳米粒子自组装的速率来实现双面神结构的构筑，以及溶剂对其成型形貌的影响，并研究材料组分的不同比例对双面神形貌的影响规律；然后，通过控制有机溶剂汽化速率和MnFe2O4@OA纳米粒子在油水两相界面处自组装速率，达到调控MnFe2O4@OA纳米粒子自组装壳层厚度、自组装壳层内部有机溶剂蒸汽化速率的快慢和有机蒸汽突破壳层释放形成单孔开口大小的目的。通过对纳米粒子自组装成型过程中不同溶剂及不同溶剂比、加热温度和MnFe2O4@OA纳米粒子浓度等成型形貌的影响因素研究分析，系统地阐明了“气泡生长模板”辅助纳米粒子自组装技术来构筑 MnFe2O4的单层罐状和空心球状结构的形成机理，并实现罐状和空心球状结构形貌可控。　　其次， MnFe2O4罐状结构能催化分解双氧水并非对称地释放氧气气泡产生反冲推力实现驱动。我们通过COMSOL软件分析研究对不同开口大小的单孔结构在催化过程中氧气分子浓度进行模拟分析，其结果表明罐状结构有利于氧气分子在其内部迅速达到过饱和，氧气分子将选择性地在罐状结构内部成核生长形成气泡，形成的气泡由罐口非对称释放从而驱动微米发动机运动。实验结果也验证了这一机理：MnFe2O4基罐状结构微米发动机在2 wt.％双氧水和0.1 wt.%CTAB的水溶液中，可高效催化分解双氧水产生的大量氧气气泡从罐口释放，形成的强劲推力驱动其产生高速自主运动（最大速率可达260μm/s）。并且，在外加磁场下，MnFe2O4基罐状结构微米发动机可实现“停止-启动”、“停止-转向-运动”和“加速”等运动状态。此外，我们还发现该微米发动机因表面有油酸长碳链而具有超疏水性，可无需任何表面修饰直接应用于水体油污污染的治理。我们发展的这种单层罐状结构的催化型气泡驱动微米发动机结构简单、成本低廉、工艺简易并可规模化制备，为微纳米发动机的规模化制备与应用奠定了基础，同时也为未来催化型气泡驱动微米发动机的设计提出了新思路。