动态共价键兼具共价键的稳固性和非共价键的动态性,能在适当条件下实现可逆地断裂和重组,在高分子材料、智能材料、生物医学等领域得到广泛应用。硼酸能够与1,2-二醇或1,3-二醇在碱性环境下可逆地形成环状硼酸酯键,具有构筑简单、普适性强、生物相容性和pH响应性良好等优点,是用于构筑糖蛋白识别、自愈合材料中动态系统的有效结构。随着环境问题的日益严重和石化资源的快速消耗,设计一种符合可持续发展的生物质新材料具有重要现实意义。纤维素是地球环境中存储量最丰富的生物质资源,被广泛视作一种可再生、可降解、无毒、低成本、机械性能优良的“绿色”基材。本论文基于硼酸与顺式二醇结合生成动态硼酸酯键,设计和构筑了两种含有硼酸官能团的纤维素凝胶,分别研究了其在蛋白分离和自修复凝胶领域的应用性能。（1）基于硼酸基团对糖蛋白的特异性的可逆结合,设计了一种用于高效识别糖蛋白的苯硼酸功能化纤维素气凝胶。在研究过程中,为了进一步提升硼酸基团对糖蛋白的结合位点数,创新性地采用树枝状大分子聚乙烯亚胺（PEI）来提高4-甲酰基苯硼酸（PBA）官能团数,实现了利用席夫碱反应对糖蛋白识别的纤维素气凝胶（PEI-PBA-CA）的简便构筑。研究结果表明,由于纤维素气凝胶的多孔性,所制备材料具有高孔隙率（87.9±0.4%）。且经PEI改性后,PBA的接枝度从16.50 wt%上升至39.45 wt%。将所得PEI-PBA-CA用于模板糖蛋白（辣根过氧化物酶（HRP）和卵清蛋白（OVA））的吸附。结果表明,PEI-PBA-CA对HRP和OVA均表现出极高的吸附量（537.4 mg g-1和495.5 mgg-1）和快速吸附速率（60 min）。进一步通过选择性吸附实验和二元竞争吸附证明了 PEI-PBA-CA对糖蛋白的特异识别性。最终,电泳实验证明该材料可从鸡蛋清中可逆富集卵转铁蛋白（OVT）和OVA糖蛋白,为实际应用中蛋白质的识别奠定了研究基础。（2）基于硼酸及其衍生物与纤维素形成硼酸酯动态共价键的性能,设计了一种离子导电水凝胶,兼具拉伸性、韧性、粘附性和自愈合等多功能,研究了其作为柔性可穿戴传感器的性能。首先,通过4-溴甲基苯硼酸和1-乙烯基咪唑的烷基化反应设计了一种多功能苯硼酸离子液体（PBA-IL）,考虑了三种主要的结构设计来协同实现多功能性:（1）苯硼酸基团与顺式二醇形成动态硼酸酯键;（2）咪唑盐结构增加水凝胶的离子电导率,并与体系中其他组分产生氢键和静电相互作用;（3）咪唑阳离子中的乙烯基可促进水凝胶网络中多功能单体的强键合。随后,通过将纤维素纳米纤丝（CNF）引入PBA-IL/丙烯酰胺的交联网络中,制备了一种具有半互穿网络的自修复离子导电水凝胶（PAM/PBAIL/CNF）。应力-应变、自修复和粘附实验结果表明,水凝胶交联网络中的动态硼酸酯键和物理相互作用赋予了其多功能性,包括超拉伸性（2270%）、韧性（2.91 MJm-3）、自修复性（150 min效率为92%）和对皮肤、木材等材料的粘附性。同时,证明了 CNFs在提高机械性能和离子电导率方面具有协同作用。传感性能测试表明水凝胶具有宽的工作应变范围（≈1000%）、高灵敏度（GF=8.36）、快速反应时间（195 ms）和恢复时间（160ms）。并将PAM/PBAIL/CNF组装成应变传感器,可检测人体生理活动（如:手关节弯曲、走路、跑步、喉咙发声和吞咽）。综上,本研究以“绿色”可再生的纤维素为基质,基于动态硼酸酯共价键,设计和构筑两种苯硼酸修饰纤维素功能材料,并分别研究了其在糖蛋白分离和自修复材料领域的应用,为构筑硼酸功能化生物质材料提供了研究思路。