杂化材料是指分散相材料以纳米尺度或分子尺度分散在另一种材料中，其中两相材料通过弱的分子间相互作用或强的共价键相互作用所形成的具有某种特殊性能或多功能的复合材料，是不同结构物质通过物理或化学作用的调控，形成的一种克服了各自弱点、同时产生具有更特异化学、电化学、磁功能或电子特性等多功能的新型材料。目前以杂化材料为基础的研究已经形成了特有的可满足当前科学技术要求的新兴交叉学科，特别是在生物技术、生命科学、电子信息科学、新能源等高新技术领域应用需求。本课题组围绕这一领域的基本科学问题和工程问题进行相关研究，主要开展了以下几个方面的研究工作:

1.无机粒子的表面性能与有机化、有机/无机杂化材料的界面与性能

　　　利用多种分析手段、分子模拟等方法研究杂化体系各组分的表面性能，建立了杂化材料表面性能与杂化材料界面相互作用之间的关系，为功能化杂化材料加工制造提供了理论参考。针对无机材料的表面性能，设计并合成具有不同活性基团的表面改性有机小分子及超支化高分子低聚物，研究无机材料表面有机化方法、有机化无机材料在不同体系中的分散、界面及有机/无机杂化材料的构效关系，为高性能杂化材料的设计奠定理论基础。

2．分子内有机/无机杂化材料的合成、结构与性能研究

　　　设计并合成了系列分子内有机/无机杂化倍半硅氧烷高性能树脂基体，研究了该树脂的热分解机理，并以此为基础研制了系列耐高温树脂体系及具有良好表、界面性能、耐候性的功能杂化树脂，为高分子材料在耐高温航空、航天领域的应用奠定基础。

3. 新能源材料的研究

　　　设计并合成了具有良好凝胶化特性及电化学特性的无机纳米复合凝胶聚合物电解质，探索了各组分之间的超分子作用、凝胶化过程及其对离子传输性能的关系，建立了凝胶电解质的离子传输机理。

　　　新型有机无机杂化生物酶染料电池三维酶电极构筑,提出采用贵金属杂化石墨烯、二茂铁构筑具有电子导电机制三维酶电极网络，利用环糊精调控酶电极的微结构与微环境，达到提高电池功率密度并延长其寿命的目的

　　　新型杂化嵌段共聚物质子交换膜,提出设计具有分子内交联作用的杂化嵌段共聚物作为质子交换膜基体,通过控制嵌段比例来调控杂化共聚物与水的相互作用关系从而调节质子交换膜的电导率的目的.

4. 杂化共聚物自组装及表界面性质研究

            采用溶液自组装的方式, 研究了功能纳米粒与不同嵌段共聚物的自组装行为;采用界面流变学研究不同拓扑结构杂化高分子及功能纳米粒子在二维界面构象行为，进而研究其构筑单分子膜的表面结构，旨在研究通过杂化共聚物分子设计调控不同表界面性质单分子膜的目的。