水基黏合剂在生物医药、生物组织工程、电子器件、皮肤电极等领域具有广泛的应用价值。然而,目前人造水基黏合剂的构筑基元大多为聚合物,这类材料的制备不但需要繁琐的步骤,而且合成过程中多数用到有机溶剂,不可避免的造成环境污染。更加需要指出的是,这些水基黏合剂只能进行单一黏附,应用范围相对受限。在本论文中,我们以价格低廉,简单易得的有机小分子为构筑基元,以多金属氧簇为交联剂,通过多重非共价作用制备了一系列新型的超分子水基黏合剂,并对其形成机理、黏合行为以及功能应用开展了研究。首先,我们以多巴胺为构筑基元,在水溶性氧化剂如Na IO4存在条件下,使其部分氧化形成寡聚物。随后,向以上水溶液体系中加入多金属氧簇作为多价纳米交联剂,利用负电性多金属氧簇与多巴胺间多重静电力及氢键作用形成了超分子黏合剂。多金属氧簇的刚性及多重键合作用有利于增强黏合剂的内聚力和体相强度,而多巴胺分子中的邻苯二酚基团提供有效的界面键合位点。本章重点研究了黏合剂的黏结性能和自修复能力,并初步考查了其形成机理。随后,我们以芳香型疏水氨基酸为构筑基元,杂多酸为交联剂,通过固相研磨法及液相组装法制备了一类新型水下黏合剂,并对其形成机理,黏结行为进行了探究。这种耐水的水下黏合剂可直接打印到电极表面形成牢固黏结的图案化电极涂层。进一步利用水下黏合剂中杂多酸的氧化还原性及电致变色特性构筑了一类新型电致变色型水溶液化学电池。电池在放电过程中阴极涂层的颜色由最初的棕红色逐渐转变为深蓝色,而在H2O2辅助的充电过程中,阴极涂层的颜色又从深蓝色转变为最初的棕红色。这意味着通过观察电极的颜色变化即可评估电池的充放电状态。由于这种软的黏合剂在水溶液中展现出优异的抗机械形变能力,因此可进一步用于可视化柔性水溶液电池器件的构筑。