纳米氧化镁作为一种新型的无机材料，呈现出了独特的光学、电学、磁学、热学和机械性能。纳米氧化镁的掺杂、复合材料在许多领域都有广泛的应用，特别是在抗菌和与光学薄膜方面有独特的优势。掺杂可以产生多种晶格缺陷，改变母体的物理化学性质。本文选择了与镁离子半径（0.066nm）相近的锂离子（0.068nm）对纳米氧化镁进行掺杂，研究了锂掺杂对纳米氧化镁的结构、形貌和抗菌性能的影响，并对锂掺杂促进纳米氧化镁抗菌性能的机理进行了初步的探讨。另一方面，将纳米氧化镁与聚酰亚胺功能材料进行复合，在没有引入任何偶联剂或表面修饰剂的条件下，制备出相容性好的纳米氧化镁/聚酰亚胺复合材料，研究了复合材料的结构形貌和光学性能，并探讨了纳米氧化镁和聚酰亚胺相互作用的机理。主要包括以下几个方面：采用溶胶-凝胶法，以硝酸镁和硝酸锂为原料，柠檬酸为络合剂，制备出了不同掺锂量的纳米氧化镁粉体。XRD分析表明，前驱体均为无定形态，经600°C煅烧后得到粉体都是方镁石结构。锂掺入氧化镁中会在29°附近出现一个未知峰，这可能是由于锂掺入后产生的晶格缺陷引起的。随着掺锂量的增加，氧化镁相的衍射峰强度不断增强，晶粒尺寸逐渐变大，片状形貌越来越明显。表明锂的掺入使得氧化镁粉体的结晶更趋完整，结晶度进一步提高。但当掺锂量达到10%时，氧化镁粉体中有少量的Li₂CO₃相析出。选择大肠杆菌（Escherichia Coli, E. coli） ATCC25922为实验菌种，用最小抑菌浓度和24h杀菌率来测试纳米粉体的抗菌性能，结果表明，5%锂掺杂纳米氧化镁粉体的抑菌和杀菌性能最好，其对大肠杆菌（E.coli）的最小抑菌浓度（MIC）由纯纳米MgO的600ppm降到500ppm，500μg/mL粉体对大肠杆菌的24h杀菌率达99.99%以上。锂掺杂促进纳米氧化镁的抗菌性能的机理是：锂离子取代镁离子后会产生氧空位，吸附氧后生成活性氧离子O₂^-，而活性氧离子O₂^-可以破坏细菌细胞壁并进一步将它们杀死；同时锂掺入后，粉体溶液pH值也逐渐增大，而活性氧离子O2在碱性条件下更稳定。当掺杂量为10%时，由于Li₂CO₃相的存在，纳米MgO含量相对减少，因而导致抗菌性能降低。采用原位溶胶-凝胶法制备出了纳米氧化镁/聚酰亚胺的复合材料，因为利用了聚合物的羧基和镁原子的络合作用而没有加入任何其他偶联剂或表面活性剂，所以制得的复合材料相容性好，在紫外光区有良好的紫外屏蔽性能，在可见光区的透光率好。复合材料是无定形态的，其无机相氧化镁呈球形，均匀的分散在有机相基体中，没有出现明显的相分离。另外，复合材料有很好的热稳定性能，能在300°C以下使用，仍然存在实际应用前景。