将Belousov-Zhabotinsky（BZ）化学振荡反应作为刺激源引入凝胶高分子网络中合成的新型自振荡凝胶,又称BZ型凝胶。这种凝胶无需任何外界刺激,仅需将其浸入恒定浓度的BZ溶液就可以发生物理、化学性质的周期性变化。BZ凝胶将化学能持续转化为机械能的这一特点与生物体内的一些自振荡现象类似,因而在工程技术、生物医学、仿生科学等领域具有重要的应用价值。本论文中制备了几种组成不同的BZ凝胶,并对其表面形貌、溶胀性能以及BZ反应诱导下的自振荡行为进行了研究。第一章绪论本章对BZ振荡反应,BZ型自振荡凝胶的振荡机理以及BZ型自振荡凝胶的研究现状做了概述,最后对自振荡凝胶的研究前景进行了展望。第二章P（AA-co-Fe（phen）₃）自振荡凝胶的制备及其性能研究以丙烯酸（AA）和Fe（phen）₃为原料,采用自由基聚合法制备了P（AA-co-Fe（phen）₃）自振荡凝胶,Fe（phen）₃充当凝胶中BZ反应的催化剂。该凝胶可在无外加催化剂的BZ溶液中自发地产生周期性的溶胀-消溶胀振荡而无需任何外部刺激。研究了凝胶在蒸馏水及氧化还原介质中的溶胀性能及其在BZ溶液中的氧化还原电位振荡行为,在振荡过程中还观察到螺旋形Turing结构。第三章P（VP-co-AA-co-Fe（phen）₃）自振荡凝胶的制备及其性能研究将生物相容性的非温敏性单体乙烯基吡咯烷酮（VP）与AA及Fe（phen）₃共聚,制备了P（VP-co-AA-co-Fe（phen）₃）自振荡凝胶。将凝胶浸入由MA、KBrO₃和H₂SO₄组成的BZ溶液可产生自主的溶胀-消溶胀振荡,并首次利用显微镜获得了凝胶内部化学波的传播,绘制了凝胶的体积自振荡曲线和周期性的颜色振荡图,并研究了PVP含量对自振荡行为以及溶胀性能的影响。第四章P（CD-co-VP-co-AA-co-Fe（phen）₃）自振荡凝胶的制备及其性能研究以β-CD、VP、AA和Fe（phen）₃为原料,制备了P（CD-co-VP-co-AA-co-Fe（phen）₃）自振荡凝胶。研究了BZ介质中凝胶的体积和颜色的自振荡现象以及同步的化学波的传递情况。结果表明,凝胶直径的振幅接近40μm,约为其初始直径的10%,振荡过程可保持较大的振幅持续进行数小时,这些特性拓宽了其作为一种生物材料的应用范围。第五章PEG-P（CD-co-AA-co-Fe（phen）₃）自振荡凝胶的制备及其性能研究以聚乙二醇（PEG）作为亲水性链段,制备了具有互穿式网络结构的PEG-P（CD-co-AA-co-Fe（phen）₃）自振荡凝胶。研究了该凝胶的表面形貌、溶胀性能以及自振荡行为,还考察了PEG含量对自振荡行为影响。由于其特殊的结构,BZ反应在该具有互穿式网络结构的自振荡凝胶中的反应速率更快,化学波在其中的传播速度也更快,这一特性使该类凝胶在设计快速的质量传输体系中具有重要的应用价值。