以纳米微晶纤维素，纳米金属及二氧化硅等电介质组成的杂化结构材料是一类正在兴起的新型材料。通过高压均质法制备分散性好的纳米微晶纤维素，再以其为模板诱导使正硅酸乙酯(TEOS)在水解过程形成棒状物杂化物，该杂化物经过高温煅烧可以得到晶须状的碳化硅。以改性的二氧化硅为和聚苯乙烯微球为基，表面包覆或负载纳米银，以及将荧光染料包覆于电介质二氧化硅中可以得到不同功能化的杂化物，此类杂化物可以实现金属银和荧光物染料的多功能化特性。因而此类杂合材料被广泛应用于聚合物基的增强、抗菌、表面增强拉曼散射、生物医学等领域。本文报道了纳米微晶纤维素及碳化硅晶须的制备、并制备了Ag/SiO2、Ag/CNC、Ag/PS纳米结构杂化物及荧光物染料掺杂二氧化硅的杂合物，并讨论了聚合物基增强、抗菌、表面增强拉曼散射荧光标记等性能。全文共分五章。第一章概述纳米杂合物结构材料的研究意义和目的、常用的制备方法、基本性质、应用领域以及本论文研究的意义、主要内容和创新。第二章以物理机械法(高压均质的方法)制备了纳米微晶纤维素，并用相同的方法细化了低熔点的玻璃粉，并探讨了不同均质时间对纤维素及玻璃粉粒径等影响。所得到纳米微晶纤维素为棒状，分散性较好，同样该方法得到的玻璃粉粒径比均质前明显减小，分散性更好。另外还对均质后的玻璃粉的烧结温度和软化温度进行了研究，研究表明玻璃粉的粒径越小，其烧结温度和软化温度越低。第三章用纳米微晶纤维素为模板及诱导剂，可以使TEOS在水解过程形成棒状的杂合物，该杂合物经过高温煅烧可合成晶须状的碳化硅，并对碳化硅的形貌和结构进行了表征。进一步将碳化硅晶须应用于聚苯乙烯基树脂的增强，碳化硅晶须增强的树脂力学性能有明显改善，相比于普通的聚苯乙烯，其中拉伸强度增加到原来的3倍，缺口冲击强度增加到8倍左右。通过CNC合成的SiC晶须显示了在聚合物基等领域的潜在的应用前景。第四章以改性的二氧化硅微纳球为载体，Fe3+为催化剂，DMF为还原剂制备了表面包覆好的Ag/SiO2杂化物，并探讨了有无催化剂和不同的反应温度对纳米银负载物的影响。将银纳米粒子包覆的杂合物应用于抗菌测试，展现除了优异的抗菌性能。另将荧光染料掺杂于改性的二氧化硅纳米球，得到的纳米杂合物大小均一，粒径在50～80nm之间，分散性好。荧光测试实验表明该杂合物仍保留原始荧光单体的性能，但荧光单体泄露可以明显改善，进一步应用于生物标记，发现在细胞中有明显的纳米荧光杂合物颗粒。第五章以制备了单分散性好的聚苯乙烯微球，并以聚苯乙烯微球和纳米微晶纤维素为基质，通过在PS微球表面吸附不同电荷，将Ag+还原为纳米银负载于聚苯乙烯表面上。该Ag/PS复合物应用于SERS增强实验，发现MB(亚甲基)的拉曼信号可以明显地提高。另外通过简单的方法超声还原法制备了纳米银负载纳米微晶纤维素杂合物，发现随着超声反应时间的增加，纳米银粒子不断地生长，超声反应60min时，CNC表面的纳米银大小均一，无明显团聚现象，但是超声时间80min时，纳米银变得更大，而且大小不均一。进一步应用抗菌实验，表明超声反应60min时，所得到纳米银负载的CNC杂合物具有较好的抗菌效果，该杂合物可应用于抗菌，生物医学等研究领域。