近年来，利用无机粒子对高分子聚合物进行改性，制备一般工程材料所不具有的优异性能成为复合材料的研究重点。传统的塑料聚苯乙烯（PS）由于具有良好的透明性、透气性等性能在包装材料及传感领域应用广泛，但也存在不可降解的缺点；在众多生物可降解材料中，聚己内酯（PCL）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）和聚丁二酸丁二酯（PBS）共聚物（PBSA）由于其良好的力学性能、生物降解性和生物相容性受到了人们的关注，PBSA具有成本低、良好的可熔融加工性能等特点；但是PCL熔点低、稳定性差、受力容易变形等缺陷限制了它的广泛应用；PHA则由于其生产成本高、可加工的温度范围窄和脆性高等许多缺点，也使其应用范围受到了限制。本文概述了纳米SiO₂及铼配合物在制备聚合物复合材料的研究进展及应用情况，并分别利用它们掺杂高分子聚合物，制备了具有良好力学性能、加工性能和光学稳定性的复合材料。首先利用PCL良好的生物相容性和降解性能，与PBSA及PHA的单体共聚酯Poly（3HB-co-4HB）共混制备聚酯复合材料，克服了单一聚酯材料的性能缺点，然后用改性后的纳米SiO₂分别对两种复合材料进行填充改性，制备了性能优越的新型生物降解纳米复合材料，并研究他们的力学性能、结晶性能、流变行为和降解性能等。最后，合成了带发光基团的铼配合物，并用它掺杂PS及PS/PCL基质制备复合纳米纤维，研究了他们的光物理性能。主要内容和结论如下：（1）采用熔融共混挤出法制备PCL/PBSA复合降解材料。利用DSC、电子万能拉力机、SEM、旋转流变仪（AR-G2）对其微观结构、结晶、动态力学性能以及流变行为进行了研究。在PCL/PBSA（40/60）时，产生了相反转，复合材料的拉伸强度最大，断裂伸长率较高，力学性能较好。随着PBSA含量的增加，PCL结晶的起始温度逐渐提高，结晶峰温度也提高了2.5°C；结晶最终完成的温度也相应地从28.7°C提高到32.6°C。流变结果表明随着角频率的增加，复合材料的G和G″均单调增加，PBSA含量提高，共混体系的储能模量出现先减小后增大的趋势。（2）制备了PCL/PBSA/纳米SiO₂复合材料，纳米SiO₂含量分别为1、2、3、5wt%。利用FTIR、DSC、电子万能拉力机、SEM、旋转流变仪（AR-G2）对其微观结构、结晶、动态力学性能、分散性、降解性能以及流变行为进行了研究。红外光谱分析表明钛酸酯偶联剂改性纳米SiO₂，改性后的纳米SiO₂分散性很好。力学性能及SEM观察说明当纳米SiO₂含量在2%时，纳米SiO₂粒子分散较好，复合材料体系有最好的力学性能；当超过2%时，粒子容易产生团聚，导致应力集中，使得力学性能有所下降；流变行为分析显示强烈的剪切稀化行为。（3）制备了PCL/Poly（3HB-co-4HB）复合材料，并对复合材料进行了力学性能、热性能、降解及流变行为研究。结果表明：PCL/Poly（3HB-co-4HB）质量比为60/40时，断裂伸长率达到最大，而随着Poly（3HB-co-4HB）的加入，其拉伸强度、断裂伸长率及屈服强度性能呈明显下降趋势。降解性能分析表明失重率与时间长短和样品厚度有较大影响，均随着降解时间的增长，失重率越大，材料的力学性能越差；样品越厚，降解越缓慢。热分析说明Poly（3HB-co-4HB）的加入对PCL的结晶性能也产生较大影响，造成结晶温度的提高，结晶度的下降。流变行为研究表明聚合物共混物熔体流动性对温度的变化比较敏感，储能模量和损耗模量均随温度的升高而不同程度地降低。（4）用熔融共混法制备了纳米SiO₂/PCL/Poly（3HB-co-4HB）复合材料，并研究了偶联剂的加入量对复合材料体系的流动行为的影响。研究结果表明：当改性纳米SiO₂的含量达到4%时，缺口冲击强度达到最大，拉伸强度较大，同时还兼有较高的韧性；改性纳米SiO₂的加入，使得PCL/Poly（3HB-co-4HB）基体更易结晶，结晶速率也上升，过多的改性纳米SiO₂的加入，反而对结晶不利；一定剪切速率下，随着偶联剂含量的提高，体系的剪切粘度下降，且在低剪切速率下，剪切粘度下降的很快，呈现剪切稀化特征，而且材料的蠕变行为加剧，材料的稳定性差；改性纳米SiO₂的加入加快了复合材料的降解速度。（5）合成了一个磷光铼配合物，利用其掺杂PS及PS/PCL体系制备了复合纳米纤维，并研究了复合纳米纤维的光学稳定性、透气性、力学性能。研究结果表明，5.5%的掺杂浓度最优，灵敏度为4.14，光稳定性最好，没有发生光漂白现象；在加入PCL后制得的复合纤维不仅力学性能得到提高，同时保持较好的发光性能，且具有了生物可降解性，拓展了应用范围，有望应用于传感、包装和造纸防伪技术领域。