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有机无机杂化的超分子水凝胶,因其凝胶过程易于控制、制备条件相对温和、凝胶性能可靠、便于注射等特点,在生物传感、药物控释、组织工程等领域有广阔的应用前景。它主要包括有机高分子和无机纳米材料两部分。聚乙二醇和环糊精自组装形成的超分子水凝胶,具有良好的生物相容性和低生物毒性,常被作为杂化水凝胶的有机构筑体；而石墨烯具有良好的物理和化学性能,是常用的杂化凝胶的无机基体。本论文用Hummer’s法制备氧化石墨烯(GO),并对其形态、分散状况及氧化程度进行了系列表征。为了提高氧化石墨烯在水中的溶解性,通过酯化反应,将水溶性良好的聚乙二醇单甲醚(MPEG)接枝到氧化石墨烯边沿,得到有机无机杂化材料GO-MPEG。将GO-MPEG溶液与一定量的饱和KPF6溶液和MPEG溶液混合组装,制得超分子水凝胶,并用旋转流变对凝胶性能进行表征。在上诉凝胶体系中加入NaCl等盐溶液,观察凝胶的盐响应性能。将甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)与具有pH响应性的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)自由基共聚得到共聚物,再将此共聚物与萘乙酸反应,制得接枝了萘环的聚合物。基于萘与p-环糊精(p-CD)的包合作用,将聚合物分子链嵌套到修饰在氧化石墨烯(GO)上的β-CD内,最终形成超分子水凝胶,进而对该凝胶进行了pH响应性的研究。用可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)方法成功合成MPEG-b-PNIPAM-b-MPEG嵌段共聚物。将其与a-CD在GO-MPEG水溶液中自组装,得到具有准聚轮烷结构的氧化石墨烯基杂化水凝胶。对其性能进行表征,验证此凝胶确有温度响应性,且作为药物包覆体时能提高药物缓释性能,此研究拓宽了环境响应性凝胶在药物缓释中的应用。上述研究采用自行改良后的Hummer’s方法成功制备氧化石墨,提高了氧化石墨烯的氧化性能,并用"graft to"方法在GO上接枝MPEG,制备以石墨烯为基材的有机无机杂化材料,以所得杂化材料GO-MPEG做凝胶基体,凝胶的力学性能得到相应增加。并利用KPF6、a-CD与MPEG接枝的聚合物之间的超分子作用构筑有机无机杂化水凝胶,其具有盐响应、pH响应和温度响应等特性,有望在组织工程材料、生物传感器和药物缓载体等领域得到应用。该工作涉及材料科学和超分子化学前沿领域,具有一定的学术价值和应用价值。