本论文在能源材料和生物医用材料两个方面开展了研究工作:　　(1)能源材料方面:以锂离子电池负极材料作为研究对象，制备了两种二氧化钛-碳纳米管(TiO2-CNT)复合物电极材料，讨论了复合物材料的不同制备方法以及材料的结构、粒径等对其电化学性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描和透射电子显微镜（SEM和TEM）以及热重分析(TGA)等技术对材料的结构和形貌进行了分析，采用循环伏安法、恒流充放电测试等多种电化学方法研究了电极材料的容量、循环寿命以及高倍率下的循环性能等电化学性能。　　首先，通过简单便捷的水热合成方法制备了一种新型的三维球形TiO2-CNT纳米复合物。TiO2纳米晶平均直径5.3nm; CNT直径20-30nm，长度5-10μm;复合物大小为数百纳米至数微米。TiO2-CNT复合物为阶层多孔材料，为电解质传输提供了有效通道，活性TiO2纳米晶粒径小，缩短了离子扩散路径。电极材料倍率性能优异，在0.25C倍率下，TiO2-CNT复合物电极材料具有约为270mAh/g的可逆比容量，为相关文献报导中TiO2基电极材料最高的可逆比容量;在高倍率100C下，电极仍能保持约为150mAh/g的可逆比容量，在锐钛矿型TiO2和TiO2-B相关电极材料的文献中未见报导。紧密填充的TiO2晶体颗粒与CNT的缠绕使得电极材料导电性能优异的同时，材料结构也高度坚固，循环稳定性优异。此外，纳米晶组成和结构的可控合成、以及碳纳米管低成本可大规模生产的优势，使此类纳米复合物电极具有广阔的应用前景。　　其次，制备了一种新型的TiO2-CNT介孔笼状纳米复合物。TiO2纳米晶围绕CNT原位生长，形成TiO2与CNT缠绕的介孔笼状颗粒。在TiO2-CNT复合物中，TiO2纳米晶粒径200nm，CNT直径60-80nm，长度5-10μm。TiO2-CNT介孔笼状材料在0.5C倍率下，TiO2-CNT复合物电极可逆比容量高达260mAh/g，这是相关文献报导中TiO2基电极材料最高的可逆比容量，且倍率性能优异，在10C倍率时，电极的容量仍为155mAh/g。此外，TiO2-CNT介孔笼状材料电极在低电压(＜1V)下，比容量得到显著地提高，且表现出优异的循环稳定性，表明材料结构高度稳定。　　(2)生物医用材料方面:以具有良好的生物相容性和生物可降解性的脂肪族聚酯类高分子材料聚乳酸(PLA)以及丙交酯与乙交酯的共聚物(PLGA)为主要研究对象，采用双乳液溶剂挥发法制备了PLA、PLGA多孔微球，分别采用水解、胺解和聚赖氨酸修饰等方法对聚合物微球进行表面改性和生物功能化，研究其表面性质与细胞生长的关系，为规模化制备具有生物功能化的聚合物微球提供简单有效的方法。　　采用水解和胺解处理PLA多孔微球可以得到具有良好通孔结构的PLA微球，微球的表面粗糙度和亲水性增加，并带有氨基（-NH2）、羟基(-OH)和羧基(-COOH)等官能团。细胞培养试验结果表明，胺解和水解改性方法可以促进细胞在微球表面的粘附与生长，且水解改性的微球对细胞生长的促进效果优于胺解改性样品。　　使用荧光标记的聚赖氨酸(PLL)以物理吸附和内水相包埋的方法修饰PLGA多孔微球，制备得到具有良好通孔结构的PLGA微球样品。无论内部包埋PLL的PLGA微球样品、还是外层吸附PLL的样品，PLL都均匀分布在微球的表面及多孔的内部。细胞试验结果显示，两种PLL修饰的PLGA微球样品均可以促进MG-63细胞的粘附、生长与铺展，但由于内部包埋PLL的同时也在微球中引入大量氨基，也给微球材料带来了潜在的细胞毒性。