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聚合物在二维受限环境下制备的纳米结构（如纳米管、纳米线、纳米条带）在微电子学、光学、生物医药、组织工程等领域均有较好的应用前景，备受科学研究与应用技术工作者的关注。占已知聚合物大部分的半结晶性聚合物，其物理性质主要是受晶区结构及分子链取向所控制，对聚合物纳米材料的结晶与取向研究，建立微观结构与性能的内在联系，可为新型纳米材料的设计与发展提供理论与技术方面的支持，同时能够拓宽纳米材料的应用范围。
本论文以二维空间内聚合物分子的取向与结晶的诱导作用为出发点，选择硬受限的纳米棒与软受限的电纺丝纤维为研究对象，着力于探索受限空间的表面诱导、复合物内的填料诱导及二维受限空间的限制三个主要因素对聚合物分子结晶与取向的影响，开展了系统的研究工作。论文主要分以下三部分。首先，以修饰与未修饰阳极氧化铝（AAO）模板构筑了聚合物在二维受限环境下生长的差异表面环境。通过阳极氧化法自制的AAO模板，与商业化模板共同为聚合物提供二维空间的受限环境。模板孔洞表面存在大量的铝羟基，通过修饰使其带有疏水烷基链，实现由高表面能向低表面能的转变。修饰的低表面能模板与未修饰高表面能模板，为研究聚合物二维受限结晶过程中表面所起诱导作用提供了研究基础。接下来，研究了间规聚苯乙烯(sPS)在AAO模板构筑的二维硬受限环境内表面诱导对其结晶与取向行为的影响。在两种表面性质不同的模板内制得了不同直径的sPS纳米棒。因二维空间的限制高温下结晶淬冷后纳米棒结晶度明显低于相同热处理过程的本体膜，孔洞表面成核能力的差异使得到纳米棒在修饰模板内结晶度偏低，表面对产生晶核方向的诱导使得修饰模板内分子链垂直取向程度偏低。纳米棒结晶度随温度降低而增大证明孔壁表面对结晶的诱导作用随温度降低而增强。最后，研究了处于二维软受限环境的聚氧化乙烯(PEO)电纺丝纤维内部结晶与取向。相比于单纯组分PEO的单轴与PEO—PVP同轴纤维，在PEO内引入鳞片状纳米粘土后PEO分子链平行取向程度增大，说明粘土自身的取向对PEO分子取向有明显的诱导作用，在粘土诱导成核的作用下PEO结晶度增大。纤维内PEO分子链平行取向程度随纺丝电压的增大而增大，这是成纤过程中分子链受到电场力的拉伸作用增强所致。通过引入无机填料与改变纺丝电压可控制纤维内部的取向。
纳米棒内的结晶研究中，首次以实验数据证实了二维受限空间内聚合物的表面诱导结晶存在，这种诱导作用在聚合物的二维受限结晶中扮演着重要角色。聚合物结晶过程中表面诱导与内部诱导作用的揭示，为二维空间受限纳米结构内部分子取向和结晶度的控制提供了途径。