水凝胶的独特性质使其在生物医学、环境科学和农业领域应用广泛。近年来,海藻酸钠基水凝胶因其优良的生物相容性、生物可降解性、可再生性、阻燃性和离子交换性等性能而备受关注。本研究利用光聚合、自由基聚合以及Diels-Alder点击反应制备了四种海藻酸钠基智能凝胶材料,对其性能、结构进行了表征,并探索了其在染料吸附、肥料缓释以及药物控释等方面的应用。主要工作内容包括以下四部分:(1)在海藻酸钠(SA)的存在下,利用N-异丙基丙烯酰胺和N,N-二甲基丙烯酰胺为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过光引发聚合制备了p H/温度双敏感型海藻酸钠基半互穿网络水凝胶(SA/PND)。通过性能测试对水凝胶的制备条件进行了优化,使用FTIR、SEM、XRD等方法对其结构和形貌进行了表征,然后以亚甲基蓝(MB)为模型污染物,探究其在不同接触时间、初始浓度、温度、吸附剂用量、离子强度和p H下对染料的吸附性能,并使用等温模型和动力学模型对数据拟合分析。结果表明,SA的加入提高了水凝胶的力学性能,可以通过改变制备条件来改善水凝胶的物理性能;该水凝胶吸附剂对MB表现出良好的选择吸附性,在p H=10时最大吸附量可达到151.79 mg/g;吸附是由静电吸引作用和氢键作用引起的自发放热过程;此外,该吸附剂具有良好的可重复利用性,在连续5次吸附-解吸循环之后,回收效率为75.Torin 191%。(2)首先通过高碘酸钠氧化、亚硫酸氢钠亲核加成制备磺化海藻酸钠(SSA);然后以丙烯酰胺和苯乙烯磺酸钠为单体,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,在SSA的存在下,通过“一锅法”制备了磺化海藻酸钠基p H敏感型半互穿网络水凝胶吸附剂(SSA/PAS)。通过性能测试对SSA/PAS的制备条件进行了优化,使用FTIR、SEM、XRD等方法对其结构和形貌进行了表征。最后,研究了其在不同因素下对阳离子染料MB的吸附性能,并使用动力学和热力学模型对其吸附机理进行了研究分析。结果表明,制备的水凝胶有良好的吸水购买Q-VD-Oph性、溶胀循环性和p H敏感性,溶胀度最大可达到9700%;具有较高的吸附容量,p H=10时对MB的最大吸附量可达到1624 mg/g,有望成为一种可用于水处理领域的oncology (general)理想吸附剂。(3)利用N-异丙基丙烯酰胺和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为单体,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,过硫酸钾/抗坏血酸作为氧化还原引发体系,在海藻酸钠(SA)和腐殖酸(HA)存在下,通过自由基共聚制备了p H/温度双敏感型海藻酸钠基半互穿网络水凝胶(SH/PNA)。通过性能测试对水凝胶的制备条件进行优化,使用FTIR、SEM、XRD等方法对其结构和形貌进行表征,然后以其负载尿素制备了保水缓释材料(WSRF),使用对二甲氨基苯甲醛显色法探究其在水中和土壤中对尿素的控释行为,并使用动力学模型对释放机理进行分析。结果表明,SA和HA的加入提高了水凝胶的力学性能,可以通过改变制备条件来改善水凝胶的性能;此外,以SH/PNA为载体制备的WSRF可以控制水和土壤中尿素的释放,从而提高了肥料利用效率,减少了对环境的不利影响。(4)使用3-马来酰亚胺基丙酸修饰羟丙基甲基纤维素合成大分子亲双烯体,同时使用丁二酸酐和2-呋喃甲胺修饰β-环糊精得到呋喃环修饰的环糊精(双烯体),然后配制大分子亲双烯体、双烯体以及磺化海藻酸钠的水溶液,通过喷雾干燥过程中的Diels-Alder反应制备了磺化海藻酸钠基p H/温度双敏感型水凝胶微球(SSA-GPs);对微球的结构与性能进行表征,最后以姜黄素和阿司匹林作为模型药物,制备了同时载有两种药物的水凝胶微球(Gel/Cur/Asp),研究了该水凝胶微球在模拟人体肠液、胃液环境中对模型药物的控释行为及释放机理。