除草劑給農民提供了一種新的工具—“化學鋤頭”，它可以解放勞動力，降低農業除草成本，提高作物產量和品質。然而，除草劑的大量使用也帶來了嚴重的環境風險。除草劑進入環境的途徑多種多樣，揮發和飄移是除草劑有效成分脫靶損失的主要因素，對附近的易感植物和大氣環境造成負面影響。水溶性高的除草劑在土壤中具有很強的移動性，可能通過地表徑流或淋溶威脅水生環境和人類健康。此外，傳統的除草劑制劑涉及各種化學添加劑，如有機溶劑和表面活性劑，會對非靶標生物產生植物毒性，對生態系統構成威脅。因此，開發新型除草劑制劑以改善其理化性質并降低對環境的風險至關重要。

自組裝是指藥物活性分子或天然物質通過多種非共價相互作用自發組合成具有不同尺寸和形狀的有序結構（納米球、纖維、納米棒等）的過程。采用簡單、綠色的方法制備的自組裝納米粒子可成為一種新型藥物制劑，具有無載體誘導毒性、藥物負載量高、遞送效率高的特點。通過協同非共價相互作用構建了基于2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）和支鏈聚乙烯亞胺的自組裝納米粒子，該納米粒子表現出較低的揮發性、表面張力和浸出潛力，可有效降低2,4-D對環境的風險，實現可持續的雜草管理。此外，通過酸堿中和、離子交換、前藥合成等方法，成功制備了一系列基于三氟羧草醚、氟蟲腈、腈菌唑、多殺菌素等農藥的自組裝體，提高了其理化性質和生物活性。因此，自組裝體因其藥效的提高、理化性質的改善以及制備過程的綠色化，在農業領域有著巨大的應用前景。

作為離子液體在農業上的典型應用，將三氟羧草醚、氟磺胺草醚、草銨膦、煙嘧磺隆和毒莠定等除草陰離子與適當的反陽離子配對制備而成的疏水離子液體，有效地解決了目前使用的除草劑噴霧漂移、淋溶、徑流和穩定性低等問題，已成為增強除草劑生物活性、降低環境風險的有前途的工具。成功合成了將麥草畏陰離子與四烷基季銨鹽、哌啶鎓、咪唑鎓、吡啶鎓、嗎啉鎓、喹啉鎓和膦陽離子配對的疏水離子液體，大大降低了麥草畏的揮發性，提高了麥草畏的藥效。在之前工作中，基于各種除草劑（例如苯達松、二氯吡啶酸、甲基磺草酮）制備的HILs表現出優異的土壤吸附能力和低淋溶特性。然而，最近的研究表明，引入反陽離子對提高除草劑在土壤中的吸附能力作用不大。此外，大多數離子液體在水中分散性不好，在生產應用中，必須在離子液體中添加表面活性劑來改善其在水中的分散性。只有具有兩親結構的離子液體才能在靜電和疏水相互作用的驅動下在水溶液中分散良好并自組裝成納米膠束，從而提高藥物的生物利用度和滲透性，并降低毒性。因此，提出了一種離子液體自組裝策略來制備穩定的離子液體納米膠束，旨在闡明離子液體在水溶液中的結構特征與自組裝行為之間的關系。

麥草畏是一種選擇性出苗后除草劑，由于其選擇性高、成本低、對人體毒性小等特點，在世界范圍內用于防治玉米或小麥田中的一年生闊葉雜草。然而，麥草畏具有較高的蒸氣壓、水溶性和土壤流動性，大大增加了脫靶移動風險，導致對非靶標植物產生植物毒性并對環境產生負面影響。因此，為了提高藥效并降低對環境的風險，迫切需要開發揮發性、浸出性和土壤流動性較低的麥草畏自組裝納米膠束。

季銨鹽（QAS）是典型的陽離子表面活性劑，由親水頭基和疏水尾鏈組成，由于其結構多樣、親水親油平衡跨度大，在醫學、工業和農業領域有著廣泛的應用。十二烷基、十六烷基和十八烷基三甲基氯化銨等季銨鹽常與有效成分配對制成農藥離子液體，可有效改善農藥的理化性質。通過選擇合適的疏水陽離子，可以增加離子對的疏水性，從而阻止除草陰離子遷移到土壤環境的深處。

本研究以麥草畏與含有不同烷基鏈長和芳香族基團的季銨鹽配對，制備HILs，并通過靜電作用和疏水效應自組裝成球形納米顆粒（HIL NPs）。與麥草畏相比，所制備的平均粒徑為6～55 nm的HIL NPs具有較好的理化性質，包括較高的zeta電位值（+20.3～+27.8 mV）、較低的揮發率（2.4～3.9%）和表面張力（22.83～33.07 mN m?1）、較低的接觸角（32.25～41.55?）和淋溶電位（76.2～86.5%），以及較高的土壤吸附率（12.1～23.8%），對環境風險較低。不同濃度下，麥草畏與十八烷基三甲基氯化銨配伍HIL3 NPs對反枝莧菜的防效均優于麥草畏鈉鹽。因此，通過簡便、綠色的制備方法開發的離子液體自組裝體可降低農藥的揮發和浸出，在可持續農業中具有巨大的潛力。