纳米复合材料由于其在力学、光学、磁学等方面的特异性能而引起了人们的极大兴趣，已成为材料领域的一个研究热点。聚合物纳米复合材料的性能不仅与纳米颗粒和聚合物的性质有关，而且还取决于它们之间的界面结构特征，在比表面积较高的纳米复合材料的体系中，后者显得尤为重要。由于混合时纳米粒子极易团聚，对纳米粒子改性并利用简单的溶液分散技术与聚合物共混，有效、便捷的制备颗粒高分散的无机纳米氧化物/聚合物复合材料，对提高纳米复合材料的性能，实现高性能复合材料的大规模生产具有重要意义。　　 本论文通过对纳米TiO2和纳米SiO2表面进行羧基化改性，如与氯乙酸(ClCH2COOH)反应，通过“接枝到(graftin.to)”与“由表面接枝(graftin.from)”的方法进行聚丙烯酸(PAA)接枝。利用红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)和热重分析(TGA)等测试手段研究了羧基化纳米颗粒表面的结构与组成。本论文用聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)的分子链作为模板，期望通过纳米表面羧基与聚合物链上羟基或氨基之间的相互作用，制备纳米颗粒在聚合物中高度分散的高性能复合材料。同时希望形成强的基体与纳米颗粒间的作用。运用动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)研究羧基改性前后的纳米颗粒在聚合物中的分散性能。利用强力机、动态热机械分析(DMA)和TGA对复合材料的力学性能和热稳定性进行了分析。　　 研究结果表明，羧基化改性纳米颗粒在聚合物中的分散性有很大的提高。羧基化纳米颗粒/PVA复合材料的拉伸强度、断裂伸长率(与未改性颗粒相比)、弹性模量和热稳定性随着纳米表面羧基量及羧基化纳米颗粒含量的增加而增加。羧基化纳米SiO2/CS复合材料的力学性能和热稳定性也是类似情况。原因是由于纳米颗粒表面的羧基和PVA链上的羟基或壳聚糖链上的氨基发生交联作用，增加了纳米颗粒和聚合物基体间的界面作用力。同时纳米颗粒分散程度的提高也是一个重要原因。