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本研究采用高电导率的纳米锑掺杂二氧化锡（ATO）为添加剂，以可溶极性的聚丙烯腈（PAN）为基体，通过原位聚合方法合成了ATO/PAN复合粒子，实现了ATO与PAN的良好复合，ATO在PAN基体中均匀分散。
为了提高ATO纳米粒子在PAN反应介质中的分散性，首先结合ATO纳米粒子水悬浮液本身带有负电荷的特性，选用了离子型表面活性剂六偏磷酸钠（（NAPO3）6）对ATO进行表面改性。TEM测试结果表明，经表面修饰的ATO纳米粒子的假团聚现象减轻，粒子簇尺寸变小。其机理认为是加入六偏磷酸钠后，增加了纳米粒子间的静电排斥作用。同时还讨论了分散剂用量对体系分散稳定性的影响，采用紫外可见分光光度计、Zeta电位一粒径仪等测试方法进行研究分析，结果表明，当（NaPO3）6。用量为5％时，ATO纳米粒子悬浮液的吸光度达到最大，悬浮液的分散稳定性最佳，改性后的ATO（mATO）纳米粒子的粒子簇尺寸从161.9nm下降至104.5nm。
将表面处理后的mATO纳米粒子分散在反应介质中，通过原位聚合方法，合成了mATO/PAN复合纳米粒子。采用乌式粘度法测定了复合粒子的分子量，通过落球法表征了复合粒子原液的相对粘度大小，并采用锥板粘度计研究了mATO/PAN复合粒子的原液的流变特性，实验结果表明：mATO/PAN溶液呈现宾汉流体特征，在一定剪切速率下，原液的表观粘度和原液模量要低于纯PAN和共混法得到的样品，特别是在低剪切区。随着mATO含量的增加，复合粒子体系的粘度下降，模量下降。分子量调节剂异丙醇对mATO/PAN溶液粘度和PAN分子量的影响比mATO纳米粒子更强。
通过TEM、BEE、红外光谱、紫外光谱、X衍射等分析测试手段，研究了ATO添加量、反应pH值、分子量调节剂以及溶剂对ATO在基体中分散性的影响，实验结果表明，通过原位聚合方法得到了mATO粒子分散性良好的复合粒子，随着mATO添加量的提高，纳米粒子在PAN中的分散性变差。在本实验的pH值变化范围内，pH值对mATO纳米粒子分散性影响不大，异丙醇对提高mATO纳米粒子的分散性有一定作用。同时探讨了mATO纳米粒子与PAN基体的相互作用情况，认为添加的mATO纳米粒子与PAN分子只是依靠较弱的范德华力或静电力分散在PAN纤维中。X衍射分析结果表明，mATO纳米粒子加入并没影响PAN的晶态结构，但基体的结晶度有一定程度下降。
初步研究了mATO/PAN复合粒子的纺丝成形情况，以DMF为溶剂纺制了mATO/PAN复合纤维，体系可纺性良好，mATO/PAN复合纤维外观上呈很淡的蓝色，复合纤维的强度略有下降，但完全可以满足后加工要求。经过优化聚合反应条件和调整纺丝工艺，mATO/PAN复合纤维的体积比电阻值可以达到4.9×108Ω·cm，纤维具有良好的抗静电效果。