长期以来对石油等不可再生原料的持续使用和依赖,引起了经济和环境方面的问题,开发可再生和低生态影响的绿色复合材料是普遍的发展趋势。以天然生物材料或农业原料等可再生资源为基础,开发可生物降解的绿色复合材料,使其对环境友好,符合可持续发展的战略目标。小球藻作为一种被大规模养殖的微藻,具有来源广泛,低成本,无毒性,官能团丰富,生物吸附性强等优点,是理想的天然生物材料。通过固定化技术,以小球藻为基体,选择不同的聚合物为载体,合成一系列固定化小球藻基凝胶复合材料,既可以结合小球藻的独特优势,进一步改善复合材料的综合性能,又可以开发小球藻的资源化利用方法,具体内容如下:（1）聚丙烯酸固定化小球藻高吸水性凝胶的制备及其性能研究以天然小球藻为基体,过硫酸钾为自由基引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过溶液聚合法合成了聚丙烯酸固定化小球藻高吸水性复合材料。通过FTIR、SEM、热重分析对聚丙烯酸固定化小球藻高吸水性凝胶进行了表征,结果表明小球藻的羟基、氨基与丙烯酸发生了接枝聚合,聚丙烯酸固定化小球藻凝胶的表面粗糙不平,增强了吸水能力。在丙烯酸与小球藻的质量比为8:1,丙烯酸中和度为80%,引发剂和交联剂用量分别为1.8%和0.3%条件下合成的复合材料具有最高的吸水倍率。此外,聚丙烯酸固定化小球藻高吸水性复合材料表现出良好的耐盐性能和耐温性能,且具有多次重复吸水的能力,有利于作为潜在的水管理材料应用于农业或工业领域。（2）柠檬酸固定化小球藻凝胶复合材料的制备及其性能研究在一定反应温度下,通过柠檬酸对小球藻进行化学交联,制备了柠檬酸固定化小球藻复合材料。柠檬酸与小球藻的羟基基团发生了酯化反应,将小球藻交联起来,形成了交联网络结构。吸水实验表明,在140℃下反应制备的柠檬酸固定化小球藻复合材料的吸水率最大,为35.8 g/g,羧基含量为562 m Eq/100 g,酯化率为49.9%,并且其吸水率对p H表现出敏感性。柠檬酸固定化小球藻复合材料表面大量的羧基使其能够以络合和氢键的方式负载酮洛芬,并通过调节p H控制释放速率。（3）壳聚糖固定化小球藻凝胶微球的制备及其药物控释性能通过包埋固定法,将小球藻作为填充材料,增强壳聚糖水凝胶的性能,制备了壳聚糖固定化小球藻凝胶微球。当小球藻含量为40 wt%时,壳聚糖固定化小球藻凝胶微球的整体性能最佳。壳聚糖固定化小球藻凝胶微球经过60 min的高速离心仍然能保留52.8%的水分,在去离子水中的最大溶胀率达到42.92 g/g,其溶胀过程对溶胀介质的p H、盐浓度和温度具有明显的响应性。对腐殖酸的负载与释放实验表明,通过控制p H或温度的变化可以调节腐殖酸的释放速率,有望用于控释肥料体系。