本论文从实验和理论模拟两方面，对碱处理改性的纳米TiO2引发马来酸酐和马来酰亚胺类单体的阴离子聚合反应，尤其是聚合机理，进行了较为深入的研究，主要内容包括： (1)对比实验发现：经过碱处理的纳米TiO2对所选用的模型化合物马来酸酐和N-取代马来酰亚胺类衍生物的阴离子聚合反应具有较好的引发能力，其中引发活性部分为吸附在纳米TiO2表面的OH-阴离子。 (2)系统地考察了纳米TiO2引发剂引发马来酸酐和N-(4-羧基苯基)马来酰亚胺的阴离子聚合反应中的工艺条件，包括反应时间(t)、反应温度(T)、引发剂用量(p)等对聚合物特征粘度[η)的影响，从而得到较佳的工艺参数。在该条件下，还采用其他纳米粒子，如MgO、SiO2、CeO2，CaCO3等，作为引发剂，比较了它们的性能差异。 (3)对经过碱处理的纳米TiO2进行油酸表面修饰，增进其与有机相的相容性，发现纳米TiO2粒子在聚合反应中具有双功能：1，作为纳米引发剂，具有引发单体的能力；2，作为纳米填料，在聚合物基体中均匀分散。最终，聚合物将纳米粒子完全包覆，得到PMA/TiO2复合物。使用FTIR、SEM、TEM、XRD、UV-Vis等方法对复合物进行表征，并讨论反应机理。 (4)根据实验事实，用量子化学理论研究方法模拟OH-阴离子在纳米TiO2表面的吸附行为。探讨了纳米粒子与OH-阴离子之间的作用方式。 (5)用密度泛函理论(Density Functional Theory)的B3LYP方法，在6-311+G*的水平上，探索OH-引发马来酰亚胺和马来酸酐阴离子聚合反应过程，包括：链引发、链增长的二聚反应和三聚反应。结果显示：链引发反应的驱动力是OH-向带正电荷的羰基C的亲核进攻；链增长反应是通过本文所提出的p-π共轭轨道交叠链增长方式(p-πCCPM)完成，其中，聚合链以末端碳为活性中心，能够直接引发单体上C=C双键，从而完成链增长。 (6)在马来酰亚胺阴离子聚合机理的基础上，讨论其衍生物N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺单体(HPMI)聚合过程中采用p-π CCPM方式的可能性。计算结果显示：在被引发的HPMI单体，以及HPMI二聚体中，HOMO轨道仍然定域在末端C上，是链增长反应的活性中心；两分子轨道能级差ΔEg=0.28 eV，p-π CCPM方式仍然适用。 (7)用自制的N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺聚合物为模板，制备聚合物-Ti的配合物前体，然后经过热处理制备纳米TiO2。用FTIR、Raman、XRD、TEM、Fluorescence等方法考察了在不同反应温度下配合物前体和产物的微观形貌和结晶性，发现制备的纳米TiO2粒子粒径分布均匀、形貌规整。该研究丰富了纳米材料的制备方法。