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海藻酸钠(SA)是一种天然的多糖类高分子,它具有杰出的生物相容性、稳定性、亲水性和絮凝性等特点,在食品工业、环境工程和生物工程方面已经有了广泛的应用。怎样拓展海藻酸钠的应用是一个大的挑战,通过相应的技术将海藻酸钠与功能高分子材料复合,实现海藻酸钠在各种材料上功能的互补优化,拓展了海藻酸钠在其他应用领域的发展前景。本论文主要从研究了以下四个方面:(1)用几种常见金属阳离子交联了海藻酸钠,探究了凝胶的制备条件与溶胀度关系,后添加氧化石墨烯(GO)制备SA/GO水凝胶,探究GO用量对溶胀度的影响,最后引入SA和GO制备了聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)系列水凝胶,对照了各种组分的凝胶的环境响应性效果。结果表明:PNIPAm/SA/GO凝胶和PNIPAm/SA凝胶具有良好的机械强度和环境响应性。(2)以水热结合法和交联法制备了不同的石墨烯(Gr)/SA凝胶,研究了其结构和微观形貌,并用砝码承重验证了其机械强度。同时探究了凝胶的染料吸附性能。结果表明:Gr/SA凝胶对大多数常见染料均有良好的吸附性能,交联后的凝胶具有一定的机械性能,利于污水处理后回收再利用,其中以Fe3+为交联剂所合成凝胶机械强度和吸附性能最佳,对甲基橙(MO)的吸附量接近20mg/g。(3)苯胺单体(An)在过硫酸铵(APS)作用下,冰浴下在SA水溶液中通过原位聚合法制备了聚苯胺/海藻酸钠凝胶,后加以GO共混改性合成三元复合凝胶,然后探究了其微观形貌、压缩强度和电化学特性。结果表明:聚苯胺/海藻酸钠凝胶具有较强的机械强度,GO对凝胶的机械性能无太大影响,但大大提升了凝胶的电化学性能,同条件下电容可达未引入GO时的2.5倍。(4)通过冷冻干燥法和氯化钙交联剂制备了SA多孔海绵体,分别对其吸水率和吸水速率以及自然条件和通电条件下的药物释放行为进行了表征,研究了海绵的制备比例、吸水性及不同电压对其药物释放系统的影响。结果表明:2.5%的SA海绵体吸水性最佳,药物释放率最大,随着电压的提高药物释放率上升,在3V下的药物释放率在8h内即可达到95%。