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电子偶素原子是聚合物材料中亚原子尺度自由体积孔洞的独特探针。但电子偶素在聚合物中的形成和湮没行为是很复杂的，深入研究正电子在聚合物中的湮没特性，对正电子科学和正电子湮没技术在材料科学中的应用都具有重要意义。本文采用多种正电子湮没技术，系统地研究了正电子在烃类聚合物（LDPE，HDPE，PP）、含氧聚合物(PC，PEEK，PMMA，PEI，PES，PI)、含氯聚合物（PVDC，UPVC，PCTFE）、含氟聚合物(PTFE，ETFE，PVF，PVDF，FEP，PFA)四类典型聚合物中的湮没特性，分析讨论了化学基团、伽马辐照、正电子自辐照、温度及光照对聚合物中正电子湮没机制的影响。论文的主要研究内容和结论如下: (1)研究了不同聚合物中正电子湮没特性的深度分布。在含不同化学基团的聚合物中S参数随入射正电子能量的变化呈现出增大、减小和不变三种趋势。这是电子偶素形成的深度分布和强电负性原子对正电子湮没的影响这两种因素共存并相互竞争的结果。在辐照处理的聚合物中，辐照导致聚合物中S参数明显减小，但未改变S参数随入射正电子能量的变化趋势。 (2)比较了正电子在四类聚合物中的湮没特征。符合多普勒展宽测量(CDB)结果表明，四类聚合物中特征原子的电子动量顺序为:烃类聚合物＜含氧聚合物＜含氟聚合物＜含氯聚合物。正电子寿命-动量关联测量(AMOC)结果表明，无论在较短寿命的p-Ps湮没区域还是在较长寿命的o-Ps湮没区域，在含氟聚合物中S参数均很小;在含氯聚合物中S参数较大，并且在不同的正电子湮没寿命处S参数变化很小。 (3)采用AMOC技术和S-Io-Ps相关关系结合的方法，独立地研究了伽马辐照对PFA中e+和o-Ps湮没特性的影响。伽马辐照后e+和o-Ps湮没的S参数均减小了，这是因为伽马辐照导致极性原子在自由体积周围发生聚集和使聚合物链段排列变紧密，有更多的正电子与极性原子发生湮没。在此基础上，比较了伽马辐照对四类聚合物中正电子湮没特性的影响。 (4)研究了室温和低温下，在含不同化学基团的聚合物和伽马辐照处理的聚合物中，常规正电子湮没寿命测量中正电子自辐照效应和光照对正电子湮没特性的影响。对于长时间的室温测量、长时间的低温避光测量和紧随其后的光照测量三个测量过程，在未辐照和伽马辐照的LDPE中，至少在一个测量过程中观察到o-Ps强度的变化;而在UPVC中，三个测量过程中都未观察到o-Ps强度的变化。显示出UPVC中电子偶素形成机制的特殊性。在UPVC中，由于Cl原子对正电子的强烈捕获作用，只有在spur内、相距很近的正电子和电子对能够形成电子偶素，正电子在低温下不能通过提取浅捕获电子形成电子偶素。 (5)研究了慢正电子束流测量中正电子自辐照导致的电荷积累对聚合物中正电子湮没特性深度分布的影响。在正电子能量由低到高的测量模式下，不同聚合物(PC，PTFE，UPVC)中S参数随正电子能量的变化呈现出三种不同的变化趋势;而在正电子能量由高到低的测量模式下，几种聚合物的S参数曲线在正电子能量1～5 keV区间都形成了一个形状非常相似的“低谷”。研究表明，高能正电子产生的积累电荷对低能正电子的湮没过程会产生严重影响，而低能正电子产生的积累电荷对高能正电子的湮没影响很小，因而在能量上升的测量模式下正电子自辐照的影响更小，该模式下得到的S参数随深度的变化曲线能更真实的反应材料本身的信息。 在以上研究基础上，应用正电子湮没技术研究了还原处理过程对壳聚糖负载铜(CSCu)非均相催化剂微观结构的影响。CDB灵敏地探测到Cu的加入对壳聚糖分子中N原子周围电子密度分布的影响，显示出CDB技术研究聚合物和金属间相互作用的潜力。