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本论文主要阐述了氧化石墨烯水凝胶的制备及其性能。以氧化石墨烯为凝胶剂，添加高分子聚合物、金属盐溶液构筑形成氧化石墨烯水凝胶，对凝胶的结构和流变学性质进行了系统的研究，探索了其在废水净化和生物传感器方面的应用。本论文的主要研究内容以及结论如下： （1）向GO的溶液中加入PAM，制备形成了PAM/GO复合水凝胶。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、x射线衍射仪（XRD）、x射线光电子能谱仪（XPS）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、流变仪等测试手段对复合水凝胶的微观结构、流变学性质进行了表征，揭示了凝胶的形成机理、并探究了其在废水净化中的应用。 （2）以GO和HAuCl4为原料，通过水热法制备了E-rGO/AuNPs复合水凝胶，利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、紫外-可见光谱仪（UV-vis）等测试手段对凝胶的微观结构进行了表征、揭示了凝胶的形成机理、并探究其在葡萄糖检测中的应用。 结果表明：制备得到的PAM/GO复合水凝胶具有三维多孔网络结构，其主要驱动力为氢键、静电作用、范德华力、π-π堆叠等多种非共价键作用力。恒定PAM（GO），GO(PAM)浓度的增大会提高水凝胶的粘弹性；固定 PAM:GO摩尔比=1:1时，随着总浓度的增大，水凝胶的粘弹性也会显著地提高。PAM/GO水凝胶对阳离子染料（亚甲基蓝和罗丹明6G）具有优异的吸附性能，并且吸附机理符合Hos准二阶动力学模型。PAM/GO水凝胶对亚甲基蓝和罗丹明6G的吸附等温线遵循Langmuir等温线模型和Freundlich吸附等温线模型。PAM/GO复合水凝胶对于阳离子型有毒染料分子具有较高的吸附效率，表明其在染料废水的净化中可能具有广阔的应用前景。 制备得到的 E-rGO/AuNPs复合水凝胶具有三维的网络结构，AuNPs的尺寸大约为几十纳米。E-rGO/AuNPs复合水凝胶在过氧化氢存在下能够有效地催化过氧化物酶底物 TMB，并产生蓝色的颜色变化。与天然过氧化物酶相比，E-rGO/AuNPs复合水凝胶表现出更高的酶活性。E-rGO/AuNPs复合水凝胶的催化反应机理遵循典型的Michaelis-Menten动力学方程。E-rGO/AuNPs复合水凝胶对葡萄糖的检测表现出较高的单一选择性，可以用于葡萄糖的检测。