本论文详细评述了聚合物／层状无机化合物纳米复合材料的研究进展，介绍了有机-无机纳米复合材料的特点和应用前景。在前人研究工作的基础上，考虑到经济和环境因素，以水溶性聚吡咯／V₂O₅纳米复合材料作为最终合成目标，确定了在合成纳米复合材料过程中以水作为溶剂的原则，分别对V₂O₅溶胶-凝胶体系的制备、结构、性能及其相关性，以及水溶性吡咯单体衍生物和水溶性聚吡咯／V₂O₅纳米复合材料的合成进行了研究：采用熔融淬冷法制备V₂O₅干凝胶，并对其合成工艺进行了改进；合成了两种水溶性吡咯衍生物单体（阳离子取代吡咯------N-乙基吡咯三甲基碘化铵和阴离子取代吡咯-----N-乙氧基乙基吡咯磺酸钠）；采用单体插层原位复合和聚合物溶液插层两种复合技术，制备了聚（N-乙基吡咯）三甲基碘化铵／V₂O₅纳米复合材料。 针对以V₂O₅为原料、熔融淬冷法合成V₂O₅溶胶、制备V₂O₅干凝胶薄膜这一方法，提出了在V₂O₅熔融时运用氧气顶吹工艺这一思路，目的是增加熔体表面的氧分压，减少熔体的氧缺损，使V₂O₅干凝胶的V⁵⁺离子含量更高、其结构更完整、性能更稳定。研究了氧气顶吹对V₂O₅干凝胶形成过程的影响，结果表明： 氧气顶吹工艺运用于熔融淬冷法制备V₂O₅干凝胶是可行的。其XRD和TGA图谱显示，在相同温度下热处理，样品A在001面有序化程度比样品B低。在360℃～410℃范围内，样品A和样品B的重量损失均在1.8％左右。样品A的n=1.59，样品B的n=1.79。 FT-IR谱表明，样品（A、B）在不同温度下熔融的特征吸收峰基本没有差异，只是样品A在530cm^-1处的吸收强度稍强。XPS谱表明在薄膜中存在着V=O、V-O-V、V-O-H等多种氧的结合状态，对其O_ls、V_2p3╱2进行窄区谱进行分峰拟合，结果表明：样品A中V⁵⁺、V⁴⁺含量分别为70.55％、29.33％；而样品B中V⁵⁺、V⁴⁺含量分别为66.25％、33.74％。SEM谱显示样品A比样 摘 要品B表面光滑，经热处理后，样品A比样品B的层状结构更整齐、完整。 V。o。干凝胶的离子储存能力受到薄膜中Vk离子的含量和理离子可占据的总位置数限制，热处理温度对理离子的储存性有一定的影响：低温时，由于凝胶薄膜中层间水的脱出，有利于注理量的提高；高温时，有V坍离子产生，不利于注理量的提高。样品A比样品B电流面密度大。随着热处理温度的提高，理离子退出时，电流峰向高压方向移动，而注入时，电流峰向低电压方向移动。 首次合成了水溶性化合物N乙基毗咯三甲基碘化按以及用新的合成路线合成了水溶性化合物N－乙氧基乙基毗咯磺酸钠，两者水溶性良好。以水作为溶剂，通过单体原位插层聚合和聚合物溶液插层两种方法，合成聚N乙基毗咯三甲基铰N。OS纳米复合材料，并对这两种材料的合成、结构和性能进行了研究。结果表明： 在聚合物溶液插层中，聚＊一乙基毗咯三甲基碘化铰较容易插层进入VZOS层间，VZOS层间扩大至 16厂972人。在单体插层聚合中，N一乙基毗咯三甲基镣不仅在层内聚合，还可在层外聚合，VZOS层间扩大至13．5456人。两种聚N乙基毗咯三甲基铰／V。OS纳米复合材料的电导率均比VZOS干凝胶提高近两个数量级。 本论文针对溶胶一凝胶技术提出了一种新的工艺方法，对合成水溶性离子型聚毗咯N。O。纳米复合材料提供了一种可行的途径和技术，并初步研究了N乙基毗咯三甲基碘化铰的单体插层聚合和聚N乙基毗咯三甲基碘化铰聚合物溶液插层的反应历程，对有机－无机纳米复合材料的学科发展具有积极的促进作用。