随着科技的发展和环保意识的提高,人们对环境污染和能源短缺问题越来越关注。作为极具应用前景的材料,压电复合材料具有较高的压电性能、良好柔性及易成型加工等优点,使其可以应用于能量收集及智能穿戴设备等领域。近期有研究表明,当二硫化钼（MoS₂）被剥离为单层时或少数奇数层时,具有良好的压电性能,然而,单独的二硫化钼性脆,不易成膜。TEMPO氧化法制备的纳米纤维素（TOCN）具有高长径比、良好机械性能和高结晶度等特点。纳米纤维素表面有大量带负电的基团,可以防止二硫化钼发生团聚,本文将剥离后的二硫化钼与纳米纤维素进行复合用来制备压电复合材料,研究不同质量分数的MoS₂纳米片及空间结构对复合材料压电性能的影响,同时制备了TOCN/MoS₂/BaTiO₃压电复合膜。并将所制备的压电材料制成压电纳米发电机器件,探究其在收集环境中的能量和传感等领域的应用价值。具体工作内容与成果如下:（1）采用液相剥离法剥离二硫化钼,然后将剥离后的二硫化钼与TOCN进行复合,制备TOCN/MoS₂复合膜。X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析表明,TOCN纳米纤维内插层到二硫化钼层间,形成了良好的层状结构。当二硫化钼的添加量为4 wt.%时,TOCN/MoS₂复合膜的压电应变常数(d₃₃)最高达到31 pC/N,同时该组分制备的薄膜纳米发电机的开路电压为4.1V,短路电流为210 nA,可以在120 s内将10μF的商用电容器充电至1.6 V。（2）通过TOCN与二硫化钼的复合分散液制备TOCN/MoS₂复合气凝胶,由于纳米纤维素气凝胶具有良好的三维网状结构,可以防止二硫化钼在基体内发生团聚。将所制的气凝胶在0.5 MPa的条件下进行压缩,制备多孔结构的气凝胶膜。多孔结构的材料在经过高压电极化后会形成多孔压电驻极体,其压电性能会明显的高于普通压电聚合物。利用多孔压电驻极体结构的复合气凝胶膜制备具有优异压电性能的纳米发电机。经测试发现,当二硫化钼的添加量为6wt.%时,TOCN/MoS₂复合气凝胶膜压电纳米发电机的输出最高,其开路电压达到最大值42.5 V,短路电流达到1050 nA,输出功率为9.1μW,并能直接点亮一个商用发光二极管。（3）为了在提高压电性能的同时,同时保持材料的灵活性,本章采用了在TOCN/MoS₂的基础上添加高压电性能的钛酸钡颗粒,制备三相复合膜。经测试,当添加钛酸钡后,TOCN/MoS₂/BaTiO₃三相复合膜的力学性能及压电性能均有提高。当钛酸钡的添加量为8 wt.%时,其开路电压最大值为8.2 V,短路电流达到440 nA,同时将所制备的复合膜纳米发电机用于微弱应力及人体生理信号的传感。