新材料技术作为21世纪三大关键技术之一,是发展信息、航天、能源、生物等高新技术的重要基础和先导。具有自愈合性能的功能材料已逐步成为当今材料研究领域的热点之一。一方面,自愈合材料可以及时修复在材料加工时难以发现的微小裂纹,提高材料的成品率,避免了对资源的浪费;另一方面,自愈合材料可以自我修复在材料使用过程中的损伤,延长材料的使用寿命,减少废弃材料对环境造成的污染,这对于保护环境、实现可持续发展具有重大意义。随着自愈合材料研究的深入开展,越来越多的自愈合材料被开发出来,并广泛应用于生物成像、传感器、超级电容器、防腐涂层、光学开关等领域。如何简单、高效地制备高性能的、多功能的自愈合材料成为广大科技工作者们积极探索的问题。本论文从自愈合导电材料与自愈合发光材料的制备与应用两方面入手,通过简单的方式设计了三种自愈合导电材料和一种自愈合发光材料,并将它们分别应用于自愈合电极、自愈合传感器、自愈合超级电容器以及自愈合发光器件等领域,主要研究内容如下:(1)以石墨烯为导电填充材料,以具有自愈合功能的高分子共聚物为自愈合基质,通过简单的溶液共混法,制备了柔性自愈合导电复合薄膜。该自愈合导电复合薄膜可以在四氢呋喃气氛的辅助下,实现高达95%的自愈合效率;并研究了复合薄膜的导电性能与石墨烯含量的关系,其中含有12 wt.%的石墨烯的复合薄膜的电导率达到81.5 S/m;它还具有良好的柔性,在弯曲过程中材料的电阻不会发生明显的变化。因此,可用作柔性电子产品的电极材料。(2)受贻贝吸附机制和生物矿化机理的启发,合成了聚多巴胺/聚丙烯酸/无定形碳酸钙仿生矿物水凝胶,该水凝胶可以通过离子进行导电,且具有优异的自愈合性能,并用该水凝胶制备了电阻式传感器,可以用来监测人体运动产生的微小信号。(3)通过一体化的组装方式,制备了聚甲基丙烯甘胺酰胺/碳纳米管/聚苯胺全固态自愈合超级电容器。该自愈合超级电容器具有良好的自我修复能力,经过四次剪断/愈合循环,其电容值依旧保持了初始值的75%;在5 mA/cm~2时,其比电容值达到了176.5 mF/cm~2,且具有很好的循环稳定性,循环500次,其电容保持率几乎保持不变。(4)首次将钙钛矿发光材料引入到具有自愈合功能的高分子共聚物材料中,实现了基于钙钛矿纳米晶的自愈合发光功能材料的制备。该自愈合发光功能材料具有很好的柔性和可拉伸性,可以在15 min的时间内完成自愈合;由于高分子共聚物网络的疏水性,大大提高了钙钛矿纳米晶的稳定性。该思路有望应用于开发下一代具有自愈合性能的柔性显示器件等领域。