在传统材料中添加纳米粉体可极大改善其相关性能，但纳米氧化物粉体因表面能大极易团聚，表面具有较强的亲水性而难与聚合物基体粘结相容等问题限制其在诸多工业领域的广泛应用。对纳米氧化物进行表面改性是解决这类问题的有效手段，通常有两种思路：一是在制备纳米粒子的过程中对工艺进行调整和控制，二是在获得纳米粒子后对其进行表面改性处理；前者能够降低纳米粒子的硬团聚趋势，但涉及工艺复杂、影响因素多，且在纳米粒子应用之前还存在继发团聚；而后者是在纳米粒子的应用阶段进行改性处理，主要解决纳米粒子的软团聚，更利于发挥纳米粒子的优异性能。本文通过对纳米氧化物的颗粒表面进行湿法改性，研究了不同类型改性剂在纳米氧化物表面的吸附行为，揭示了其在水性介质中的分散稳定机理，并将有机化改性的纳米颗粒添加到聚丙烯树脂中，制备了纳米复合材料，分析了改性纳米粒子填料对复合材料力学等性能的影响。具体的研究内容和结果包括以下几个部分：（1）研究了不同类型表面活性剂（TPB、CTAB、SDS和PEO）单独或共同在纳米氧化物表面的吸附行为。FTIR结果表明离子型表面活性剂TPB、CTAB与SDS在纳米氧化物表面的吸附机理主要为静电力作用；非离子型聚合物PEO在纳米氧化物表面的吸附机理主要为氢键作用；离子型表面活性剂/非离子型聚合的二元混合体系（CTAB/PEO及SDS/PEO）在纳米氧化物表面产生共同吸附，同时存在一定的竞争关系。吸附实验表明离子型表面活性剂的吸附量与本身浓度、pH值、电解质离子强度和类型等因素有关，非离子型聚合物在纳米氧化物表面的吸附量与自身分子量大小与吸附构象有关。（2）纳米氧化物吸附表面活性剂后，颗粒表面的电荷密度、ζ电位和双电层结构将发生变化。吸附阴离子型或阳离子型表面活性剂后，纳米氧化物颗粒等电点分别向低或高pH值方向移动，位移量与表面活性剂浓度或聚合物的平均相对相对分子量相关。而吸附非离子型聚合物后，纳米氧化物ζ电位的绝对值虽然会减小，但等电点位置几乎不变。在水性介质中离子型表面活性剂主要通过静电斥力作用分散纳米氧化物，而非离子型聚合物主要通过空间位阻作用分散纳米氧化物，在离子型表面活性剂/非离子型聚合的二元混合体系中，二者协同配合通过静电位阻作用分散纳米氧化物。（3）用硅烷偶联剂A151在醇水介质中对纳米ZrO₂进行了表面改性，并以其作填料制备了PP/ZrO₂纳米复合材料。FTIR结果表明A151与ZrO₂发生了化学接枝反应；接触角测量结果表明，A151有效改善了纳米ZrO₂粒子表面的润湿性能，由亲水性表面变成疏水性表面，增强了其与聚合物基体的界面相容性和结合强度。添加改性纳米ZrO₂提高了复合材料的拉伸强度和断裂伸长率，并增大了复合材料的冲击强度和模量；提高了复合材料的结晶温度，在PP基体中分散均匀的纳米ZrO₂既可充当刚性支撑点，又可以阻止硬质粒子的嵌入和磨削，提高复合材料的耐磨性能性能。（4）研究了有机季铵盐OTAC在水性介质中对纳米蒙脱土的插层改性，并以制得的OMMT为填料制备了PP/OMMT纳米复合材料。XRD和FTIR结果表明OTAC分子链进入到了蒙脱土片层结构的层间，插层改性后蒙脱土片层间距由1.51nm最大增大至3.80nm；SEM观察结果显示蒙脱土由改性前的紧密堆积结构变成改性后的鱼鳞态片状结构；接触角测量和沉降实验结果表明，有机化改性改善了蒙脱土颗粒的亲油性，在制备聚合物基复合材料时提高了其与聚合物分子之间的相容性；当OMMT添加量为3⁴wt%时，可有效提高复合材料的拉伸强度和冲击强度；DSC测量结果表明添加OMMT的复合材料的热降解温度滞后约有25oC，提高了材料的热稳定性。