聚电解质是带有可电离基团的高分子,这类高分子在极性溶剂中会发生电离,使高分子链上带电,同时溶液中存在反离子与其维持正负电荷平衡。长期以来聚电解质（尤其在表面及凝胶中）的结构及其与生物大分子之间的相互作用,或其对大分子之间相互作用的调制,一直停留在表观且定性的描述中,没有得到系统深入的研究。我们希望利用可控的合成方法,得到确定的化学和物理结构,通过原位的电学检测,在我们设计的结构和检测信号间建立起定量的分析方法,即我们所设计合成的高分子链密度、链构造、以及链上所带电荷,如何定量地影响高分子层对外表现出的电极化响应和表观粘度的。本论文第二章通过原子转移自由基聚合的方法合成了分子量可控的聚丙烯酸叔丁酯,通过GPC的表征得到系列聚丙烯酸叔丁酯（PtBA）的重均分子量、数均分子量及其多分散系数（PDI）,合成的三种聚丙烯酸叔丁酯的PDI均小于1.2。采用混合溶剂,令聚丙烯酸叔丁酯在三氟乙酸的催化下水解,利用红外光谱和核磁谱研究产物的水解率随水解时间的变化,发现水解程度随时间推移逐渐增大、大分子量PtBA的初始水解速率比低分子量聚合物要小,因此得到可控分子量和可控荷电量的一系列聚（丙烯酸叔丁酯-co-丙烯酸）。通过对共聚物稀溶液粘度的测定,研究粘度和聚丙烯酸分子量、带电量之间的关联。中和度为0的聚丙烯酸稀溶液,随着大分子浓度的减小,粘度反常上升;不同水解度（0、66%、90%和100%）的聚丙烯酸叔丁酯水解,随水解度增大,溶液比浓粘度随之增大。本论文第三章针对聚电解质k-卡拉胶溶胶凝胶的结构、性能展开了相关的研究。利用GPC的表征得到其重均分子量大小,通过测定不同条件下的凝胶温度点来探究k-卡拉胶凝胶化机理,热可逆凝胶化的性能,以及金属离子促凝胶化作用等。通过对其稀溶液和浓溶液在不同浓度,不同温度下的介电弛豫谱测试,揭示聚电解质除了分子的各种链运动之外,抗衡离子的空间分布（限定在链附近或在本体溶液）以及迁移运动强烈地影响分子的构象和各种相互作用,从而影响弛豫过程。论文第四章中利用原子转移自由基聚合（ATRP）将聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）用“grafting from”的方法接枝于金片的表面。综合采用高分辨率X-射线电子能谱仪、静态接触角、傅里叶红外光谱、X-光电子能谱对接枝PNIPAM后的金片表面进行表征,表明引发剂、PNIPAM均分别成功地引入到材料表面。利用介电松弛谱在宽频范围内表征了接枝PNIPAM及其吸附水层的多层次结构和动态行为,并对材料表面层的电学、力学行为与高分子的链构象及吸附水之间的关联进行了分析。介电谱解析表明接枝PNIPAM的金片在溶液中的界面极化是温度的函数,随着温度的升高,PNIPAM链塌缩、亲水性降低,界面极化水分子数量增多、电容增大。电极化动力学参数表明,疏水性表面在极化过程中有较高的活化能和焓变（正值）,而亲水性表面则有更大的熵变（负值）。