近些年来,由于自修复材料具有自我修复的性能,可以延长材料的使用寿命并在各种环境下使用,自修复材料广受关注,人工制备自修复材料成为材料学家的研究热点。根据自修复原理的不同,自修复材料可以分为外源型和本征型自修复材料。相比于外源型自修复材料通过包埋修复因子而具有的有限修复性能,本征型自修复材料则利用可逆价键完成多次自修复过程。目前,大部分本征型自修复材料的构筑依靠氢键、配位键等弱相互作用力,本论文引入了一种新的动态化学键-席夫碱构筑自修复薄膜并研究了薄膜的自修复原理,拓展了自修复材料在不同领域的应用。主要研究内容如下:(1)利用层层组装技术将壳聚糖和双醛基修饰的聚乙二醇组装成自修复薄膜,获得的薄膜的光透过率高达99.4%。壳聚糖上的氨基和双醛基修饰的聚乙二醇上的双醛基之间形成的动态席夫碱连接赋予了薄膜自修复性能。经过实验发现,薄膜可以多次修复同一位置上的损伤,而且自修复过程不仅修复了破损的结构还修复了薄膜降低的透过率,在经过10次自修复过程后,薄膜的透过率依然维持在99.0%左右。同时在实验过程中,我们探究了组成薄膜的聚合物比例对薄膜自修复功能的影响,经过实验发现,构成席夫碱的氨基和醛基比例越接近1:1,薄膜的自修复性能就越好。同时还研究了薄膜对不同基底的粘附性,发现薄膜对多种基底都具有良好的粘附性能。自修复性能和高透明度、高粘附性的结合使得自修复薄膜可以作为涂层应用在不同的设备上。(2)制备了超薄彩色自修复薄膜。在实验过程中,通过调节组装参数,制备了具有不同光子禁带的彩色薄膜,该薄膜具有较好的修复能力,快速修复损伤的同时还能够修复受损部位的颜色。文中我们探究了薄膜的厚度和亲疏水性对薄膜自修复功能的影响,经过实验发现,薄膜厚度越大,亲水性越好,薄膜的自修复性能就越好,也就是说薄膜的流动性越好,薄膜的自修复性能就越好。同时我们利用超薄彩色自修复薄膜的光学响应性,制备了传感阵列,并将其应用在金属离子检测上,自修复功能和传感器的结合延长了传感器的使用寿命。(3)使用壳聚糖、双醛淀粉和聚乙烯醇制备了席夫碱-氢键双网络二氧化碳选择性透过自修复薄膜。气体选择性透过膜广受关注,但其经常遭受外界影响,使得气体选择性透过膜使用寿命较短。在本章,我们通过动态席夫碱制备了二氧化碳选择性透过自修复薄膜,并研究了拥有不同含水量,不同结构的双网络自修复薄膜的二氧化碳选择透过性。同时我们研究了不同交联密度的双网络自修复薄膜的自修复性能,经过实验发现,交联密度越大,空闲基团越少,薄膜的自修复效果越好。(4)将金属配位键引入席夫碱自修复材料,构筑席夫碱-金属配位键双网络体系自修复薄膜,并通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱验证了金属配位键的形成。由于金属配位键的引入会影响席夫碱连接的流动性,通过引入不同的金属离子形成不同类型的金属配位键,研究了连接的流动性对薄膜自修复性能的影响,经过实验发现,席夫碱连接的流动性越好,薄膜的自修复性能越好。同时研究了席夫碱-金属配位键双网络体系自修复薄膜的抗菌、抗肿瘤性能,拓展了自修复薄膜在生物学的应用。本论文利用层层组装技术的优势,选择聚电解质材料构筑不同的席夫碱自修复薄膜,围绕提高席夫碱自修复薄膜的自修复性能和拓展席夫碱自修复薄膜在不同领域的应用,研究开展了系统的实验,推进了自修复材料的应用进展。