多酸(POMs)是一类由前过渡金属(Mo,W,V,Nb等)组成的阴离子型金属-氧簇合物。多酸具有良好的热稳定性、氧化还原性和布朗斯特酸性。它还可以通过共价和非共价的方式进行一系列的修饰,这使得多酸成为构筑多功能材料的理想选择。水凝胶是一种亲水的三维聚合物网络,有较好的形变性和生物相容性,被广泛的应用于生物医药等领域。多酸具有高负电性、光致变色、荧光等性能,将多酸引入水凝胶中,能够赋予水凝胶新的性能。然而,现有多酸基水凝胶的作用方式以静电相互作用为主,存在作用形式单一、机械性能差、状态不稳定等问题,急需进一步的研究与探索。因此,我们通过共价修饰构筑了一类新型的多酸-环糊精杂化分子,并以此为基础制备了两类结构新颖的多酸基水凝胶体系。我们的研究结果表明,多酸的引入能够有效降低水凝胶的交联密度,提升水凝胶的机械性能;而基于环糊精的主客体相互作用,则赋予了水凝胶良好的自修复性。论文的主要研究成果如下:1.通过共价修饰方式制备了多酸-环糊精杂化分子,并通过红外、核磁、ESI-MS等对结构进行了分析。通过自由基聚合制得金刚烷多酸基水凝胶,并进行了机械性能,流变性能等相关性能研究。实验结果表明,经过优化比例的金刚烷多酸基水凝胶具有良好机械性能。而且,主客体相互作用和多酸的引入均对机械性能和溶胀率的提升均有很大的帮助,最优的金刚烷多酸基水凝胶可拉伸至原长16倍,应力为147.9±6.7kPa,韧性为1104.4±117.6 kJ·m-3,溶胀率高达 71.7±4.9 倍。2.通过自由基聚合制得二茂铁多酸基水凝胶,对水凝胶的机械性能和氧化还原性进行了研究,二茂铁多酸基水凝胶具有良好的拉伸性(1581.6±2.6%)和韧性(1489.8±41.2kJ·m-3)。此外,还证明了该水凝胶具有氧化还原性,在0.1 M的过硫酸铵溶液,二茂铁水凝胶会氧化分解。