由于这种纳米复合材料制备方法是采用经硫化的聚合物网络，通过离子交换和吸附作用将Cd吸附进聚合物网络中组装形成无机纳米微粒，因此其结构特点是无机纳米微粒均匀分散在聚合物网络中。通过这种方法塑料加工制成的甲基丙烯酸双份A酯-苯丙烯共聚物/CdS纳米复合体系，CdS在聚合物中均匀分散，粒子的平均尺寸是2.4nm。
 
有机-无机纳米复合材料的结构较复杂。在复合材料中有机相和无机相界面间有通过范德华力或氢键粘接，也有通过化学键粘接的，形成的复合材料其性能有较大差异。同时，采用不同制备方法或不同原料制成的纳米复合材料其结构也不相同。插层复合法是采用层状无机物作为主体，作为壳体的有机单体插入无机物夹层间原位聚合或聚合物直接插进夹层间形成复合物。 某一学者采用环氧化物水相开环易位聚合作为有机聚合反应，将可聚合单体和催化剂在共溶剂中混合。可聚合单体开环易位聚合反应和Si的水解缩合同步进行，形成互穿网络结构。采用在有机聚合物的侧基或末端引入像三甲氧基硅基一类的基团作前驱物。当含有三烷基硅基的聚合物进行溶胶-凝胶反应时，由于C-Si键不会断裂，也不影响R-O-Si键的水解，待溶胶-凝胶反应完成后，聚合物通过悬挂的C-Si键与无机相互交联，均匀分散在无机相中。
 
 
有机单体插入无机物夹层间原位聚合或聚合物直接插入，仅导致粘土矿物层间距增大，聚合物链以某一特定的构象伸展在夹层间。PEO/蒙脱土纳米复合体系等许多插层复合体系均属于这种结构。有机单体在受限空间原位或聚合物直接嵌入导致粘土层崩塌，剥离成单层，使粘土以约1nm厚的片层分散于连续相的聚合物基质中，形成更加均一的纳米复合材料。
 
熔体插层的尼龙/蒙脱土复合体系属于层离复合型结构。X射线衍射测试显示，在复合材料中蒙脱土含量小于10%时，蒙脱土衍射峰由熔体插层前的5.7°大大减小，接近消失，说明蒙脱土已被撑开，解离成纳米片层而无规分散。高分辨透射电镜观测也清楚显示出蒙脱土已剥离成十几纳米的片材，均匀分散于尼龙6基体中。
 
熔体插层法得到的复合材料与其他材料相比，在性能上有极大的区别。例如PLS复合材料由于无机物复合含量低，因此它的质量也远比玻璃纤维、矿物质增强聚合物轻。PLS复合材料在自熄性和热稳定性上也有很大的提高。由于熔体插层法有改进性能、塑料加工方便和成本低廉的优点，已在商业上得到应用。
 
一些学者用有机酸作共溶剂，将聚乙烯基和硅酸乙酯水溶液一起溶解于共溶剂中，经溶胶-凝胶过程制得了具有优良光学透明的有机-无机纳米复合材料。改复合材料具有有机聚合物均匀的包埋在三维SiO2网络中的结构特征。用含有y-缩水甘油丙基醚三甲氧基硅烷的水解物、苯乙烯、马来撒酸酐和少量引发剂的混合物经溶胶-凝胶过程制成浅黄色透明的有机-无机纳米复合材料，模量比纯共聚物明显增大，玻璃化温度显著提高。无机相已约2nm的尺寸均匀的分散于有机聚合物基质中。
 
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