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本文研究以天然多糖作为原料，以戊二醛和香草醛作为交联剂，利用醛基与天然多糖链上的活性基团，如羟基、氨基等反应，制备了一系列具有吸附性能或者自愈合性能的新材料，采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)、比表面积测试(BET)、原子力显微镜(AFM)等表征手段研究了新材料的结构、吸附性能和自愈合性能等应用性能，考察了影响吸附效果和自愈合性能的因素，探讨了吸附机理和自愈合机理，主要结论如下:
(1)FT-IR、TGA和SEM的研究结果表明通过戊二醛交联反应成功制备了三种新型吸附材料，即:海藻酸钠/再生纤维素(RCSA)，聚乙烯亚胺-再生纤维素(PEI-RC)以及聚乙烯亚胺-海藻酸钠/再生纤维素(PEI-RCSA)。采用冷冻干燥方法得到的三种气凝胶均呈现出疏松多孔的网络状结构，对于重金属离子的吸附主要与O-H、N-H和-COO-这几种活性基团有关。
(2)静态吸附实验的结果显示三种吸附材料均可以吸附溶液中的Cu2+、Zn2+、Pb2+，尤其是接枝聚乙烯亚胺的两种吸附材料吸附能力显著提高。三种吸附材料对于Cu2+、Zn2+、Pb2+的吸附符合伪二阶动力学模型说明吸附过程是化学作用为主的过程。在单组份溶液中海藻酸钠/再生纤维素通过Langmuir等温线模型计算出对于Cu2+、Zn2+、Pb2+的最大吸附容量分别为3.5，3.1和8.7mg·g-1，聚乙烯亚胺-再生纤维素是163.6，90.2和208.2mg·g-1，聚乙烯亚胺-海藻酸钠/再生纤维素材料是177.1，110.2和234.2mg·g-1。由于在低pH值的水溶液中吸附重金属离子的活性基团会受到影响，三种吸附材料均表现出对水溶液pH的依赖性，在低pH值的水溶液中吸附能力会明显下降。三种吸附材料均具有可再生使用的性能，聚乙烯亚胺-再生纤维素以及聚乙烯亚胺-海藻酸钠/再生纤维素吸附材料使用Na2EDTA的再生效果会更好。
(3)FT-IR和XRD的研究结果表明通过香草醛交联制备的壳聚糖水凝胶网络中同时具备可逆的席夫碱和物理氢键结构，通过控制交联剂香草醛的添加量可以获得具有自愈合行性能的水凝胶。实验发现10ml浓度5％(w/v)的壳聚糖溶液中添加0.3g香草醛形成的凝胶有很好自愈能力且具备一定的机械强度，凝胶时间也适宜为6min左右。当香草醛浓度过低时，无法形成凝胶或者形成凝胶时间太长，而当香草醛浓度过高时，凝胶硬度会明显提高也会失去自愈合性能。
(1)FT-IR、TGA和SEM的研究结果表明通过戊二醛交联反应成功制备了三种新型吸附材料，即:海藻酸钠/再生纤维素(RCSA)，聚乙烯亚胺-再生纤维素(PEI-RC)以及聚乙烯亚胺-海藻酸钠/再生纤维素(PEI-RCSA)。采用冷冻干燥方法得到的三种气凝胶均呈现出疏松多孔的网络状结构，对于重金属离子的吸附主要与O-H、N-H和-COO-这几种活性基团有关。
(2)静态吸附实验的结果显示三种吸附材料均可以吸附溶液中的Cu2+、Zn2+、Pb2+，尤其是接枝聚乙烯亚胺的两种吸附材料吸附能力显著提高。三种吸附材料对于Cu2+、Zn2+、Pb2+的吸附符合伪二阶动力学模型说明吸附过程是化学作用为主的过程。在单组份溶液中海藻酸钠/再生纤维素通过Langmuir等温线模型计算出对于Cu2+、Zn2+、Pb2+的最大吸附容量分别为3.5，3.1和8.7mg·g-1，聚乙烯亚胺-再生纤维素是163.6，90.2和208.2mg·g-1，聚乙烯亚胺-海藻酸钠/再生纤维素材料是177.1，110.2和234.2mg·g-1。由于在低pH值的水溶液中吸附重金属离子的活性基团会受到影响，三种吸附材料均表现出对水溶液pH的依赖性，在低pH值的水溶液中吸附能力会明显下降。三种吸附材料均具有可再生使用的性能，聚乙烯亚胺-再生纤维素以及聚乙烯亚胺-海藻酸钠/再生纤维素吸附材料使用Na2EDTA的再生效果会更好。
(3)FT-IR和XRD的研究结果表明通过香草醛交联制备的壳聚糖水凝胶网络中同时具备可逆的席夫碱和物理氢键结构，通过控制交联剂香草醛的添加量可以获得具有自愈合行性能的水凝胶。实验发现10ml浓度5％(w/v)的壳聚糖溶液中添加0.3g香草醛形成的凝胶有很好自愈能力且具备一定的机械强度，凝胶时间也适宜为6min左右。当香草醛浓度过低时，无法形成凝胶或者形成凝胶时间太长，而当香草醛浓度过高时，凝胶硬度会明显提高也会失去自愈合性能。