接枝聚合物的吸附和环境响应行为与其实际应用有着密切关系,因此引起了实验及理论研究的广泛关注。本文采用了密度泛函中加权密度近似的方法研究了聚合物刷的结构及特性。计算发现均聚刷的厚度与接枝密度及温度的增加呈非线性正相关。通过研究接枝链的密度、长度和相互作用势等参数对蛋白质和营养分子的选择性吸附效果的影响,发现接枝密度和链长增加到一定量后,对尺径较大的蛋白分子的排斥作用出现饱和,且不利尺径较小的营养分子渗透到壁面,同时还发现具有较强链节吸引作用的接枝链其吸附选择也较强。在研究接枝于圆柱形的孔道壁面的均聚刷对二混体系的选择性吸附特性中,分别考察了接枝密度、接枝链长以及孔径变化对二混物吸附量以及吸附选择性的影响,发现吸附的选择性均随着链长和接枝密度的增加以及孔径的减小而增大。为了解释二元聚合物刷的溶剂响应和锁定／开锁机制,本文研究了完全相容和部分相容的对称二元刷在不同溶剂中的层向相分离情况,发现溶剂的选择性是层向相分离能否产生的必要因素。其溶剂敏感的原因在于存在不分层状态和分层状态两种状态,不分层的状态比分层的状态具有更高的对称性和巨势。根据是否存在结构自发性破缺,我们提出了w型和U型刷的概念：w型的二元刷的干刷有分层结构和不分层结构两种分相状态,当经过选择性溶剂处理后,能够记住原来的分相状态,只有非选择性溶剂能够清除原来的记忆使之回到不分层的状态；U型二元刷刷的干刷只有不分层的状态,溶剂处理后没有记忆效应。为了区分两种不同刷子,经过大量计算后,在链长-相容性空间得到了性质转变的分界线,相图可以给对称的二元刷的合成提供指导。同时本文还考察了溶剂中的部分相容的非对称二元接枝刷的相应特性。结果表明,无论是密度的不对称还是链长的不对称,都会导致二元刷响应和调控性质的变化,当浓度差别不大时,仍旧显示对称二元刷的性质,能产生响应,且具有记忆效应,当其中较少组分小于临界浓度时,虽然仍旧能产生响应,但是蒸发溶剂后,低浓度组分的链将变得更伸展以达到更大的熵。不同浓度的二元刷有不同的巨势分布,低不对称下呈现不对称的W型,高不对称性下呈现不对称的U型。最后研究了链长不同的二元刷的响应和调控特性,发现长的链有向外伸展的趋势,当其中一种链的链长变短,二元刷记忆效应消失,当链长继续变短时,溶剂响应特性也将消失。