许多生物矿物都是在类凝胶的介质中形成的,类凝胶介质与生物大分子组分和矿化均存在着一定的联系,其存在可以很好的调控合成矿物的结构和形貌以及达到材料韧性增强的效果,水凝胶介导的矿化一直被认为是生物矿化的范例和合成具有多级有序结构和相关功能的仿生矿物的理想途径,深入理解水凝胶在生物矿化过程中所扮演的角色是非常有必要的。然而,目前基于水凝胶仿生矿化的研究仍然存在着一些问题,在仿生矿化过程中,水凝胶的三维网状结构导致有限的反应空间的形成,降低了反应中化学物质的流动性,水凝胶介质中的离子和反应物的扩散距离变长。因此容易生成孤立的单晶,而无法形成连续均匀的膜结构。本论文探讨了在连续碳酸钙多级有序结构形成时水凝胶介质所起到的调控作用及相关机制。结合了种子矿化法和水凝胶介质,我们成功地制备了连续均匀的菱面体型CaCO3薄膜。虽然水凝胶介质的存在会降低离子传输速率,改变结晶动力学过程,但种子层的存在可以有效地诱导生长出连续的外延层结构。同时,为进一步获得形态、厚度可调的菱面体型连续矿物膜结构,我们还研究了水凝胶的固含量对碳酸钙薄膜的结构和形貌的影响。另外,在利用扫描电子显微技术观察菱面体型薄膜的微观结构时,我们还发现了在种子层和外延层之间存在一层纳米颗粒状的中间层结构,并探究了水凝胶的种类、固含量、流变性能以及钙离子传输能力等对中间层的形成及其厚度的影响。透射电镜及相关电子衍射技术表明种子层、中间层和外延层具有相同的晶体取向,且三者间可能存在结构匹配。种子层和水凝胶介质的协同效应也会对中间层的形成产生关键的影响。总的来说,本研究通过调节多种软物质组分在仿生矿化过程中的协同作用,成功获得了具有不同介观结构和形态的仿生结晶产物,并探究了水凝胶介质在形成连续仿生矿物膜中的作用机制。这些含有水凝胶组分的矿物膜有效地兼顾了强度和回弹性,在先进工程杂化材料制备方面具有一定的指导价值。