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聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)水凝胶具有良好的温度响应性，但有关其对于金属离子的选择吸附性及作为催化反应载体的报道较少。本研究在保持PNIPAAm温度敏感性的前提下，通过自由基聚合法将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和杯[4]芳烃共聚制备温度敏感性的超分子凝胶，杯[4]芳烃衍生物单体分别选用烯丙基氯(CACD)和6-溴-1-己烯醚化衍生物(CBHD)。水凝胶不仅具有温度敏感性，又能够选择性吸附金属离子及作为催化碳碳偶联反应的载体。
本文以杯[4]芳烃为主要原料，对其下缘酚羟基进行醚化反应制备功能单体CACD和CBHD。同时，考察了功能单体CACD和CBHD与金属离子的络合性能。结果表明，两种衍生物单体对金属离子均具有较好的络合性能，而且对于Ni2+，Pd2+离子的络合效果最好。
将CACD和CBHD分别与NIPAAm自由基聚合，制备质量比R均为0、0.025、0.05、0.10、0.15的P(NIPAAm-co-CACD)和P(NIPAAm-co-CBHD)两组共聚水凝胶。利用红外光谱(IR)、固体核磁(CP/MAS13CNMR)、荧光分光光谱分析等方法表征了P(NIPAAm-co-CACD)和P(NIPAAm-co-CBHD)两组水凝胶的结构和组成，并研究了凝胶在水中的低临界溶解温度(LCST)、溶胀性能和对于金属离子的选择吸附性。结果表明，P(NIPAAm-co-CACD)水凝胶的低临界溶解温度(LCST)为31℃左右，而P(NIPAAm-co-CBHD)水凝胶的低临界溶解温度(LCST)为29-32℃之间。P(NIPAAm-co-CACD)和P(NIPAAm-co-CBHD)水凝胶的溶胀度都大于PNIPAAm水凝胶，保水率均强于PNIPAAm水凝胶。当t=1300min时，P(NIPAAm-co-CACD)和P(NIPAAm-co-CBHD)水凝胶的溶胀度分别为：1.50，5.53，4.55，4.45，2.50和1.50，5.45，4.51，4.05，2.05。P(NIPAAm-co-CACD)和P(NIPAAm-co-CBHD)水凝胶对于金属离子(尤其是Ni2+，Pd2+离子)的吸附能力均强于PNIPAAm水凝胶，但是P(NIPAAm-co-CBHD)水凝胶对于离子的吸附能力弱于P(NIPAAm-co-CACD)水凝胶。
将P(NIPAAm-co-CACD)水凝胶固载Pd催化剂用于催化C-C偶联反应。研究表明，由于水凝胶存在的密集较大的孔洞结构，易于吸附金属离子和包裹反应物，因而能够快速高效的催化C-C偶联反应。此外，P(NIPAAm-co-CACD)水凝胶/Pd(Ⅱ)复合体系可以通过可逆地溶胀/收缩实现催化剂回收再利用。