水凝胶材料在工业、农业和生物医学等领域具有广泛的应用。传统化学交联的水凝胶在网络中链断后不可逆,往往存在易碎、低延展性、韧性差且不能修复等缺点,大大限制了其在各个领域中的实际应用。制备新型高强度、韧性好、抗疲劳性能优越的水凝胶,成为研究者追寻的目标。以纤维素衍生物作为添加剂制备复合水凝胶,是获得综合性能优良的水凝胶材料的一种途径。本研究以丙烯酰胺（AM）和丙烯酸（AA）为单体,以两种含羧基的纤维素衍生物——纤维素纳米纤维（CNF）和聚阴离子纤维素（PAC）为添加剂,进行溶液自由基聚合,获得初级凝胶;再引入三价金属离子进行配位形成可逆的离子交联体系,制备了一系列CNF和/或PAC基双重物理交联复合水凝胶;并对其性能进行了研究,考察了复合水凝胶的配方对其性能的影响。本论文主要研究内容如下:（1）采用TEMPO氧化法制备了CNF,通过将CNF引入到聚丙烯酰胺（PAM）水凝胶体系中,再用FeCl₃溶液进行后处理,制备出PAM/CNF-Fe³⁺复合水凝胶,探讨了CNF用量和FeCl₃溶液浓度对水凝胶机械性能的影响。结果表明,CNF用量或FeCl₃溶液浓度的增大均能够提高复合水凝胶的机械性能,且所制备的复合水凝胶具有一定的愈合能力。（2）通过利用PAC上大量的羧酸基团,在PAM/CNF复合水凝胶体系中引入PAC,然后再经FeCl₃溶液进行后处理,制备出一系列双重物理交联的PAM/CNF/PAC-Fe³⁺三元复合水凝胶材料,研究了该复合水凝胶的机械性能与PAC和CNF用量之间的关系。结果表明,CNF和PAC用量的增大均有利于三元复合凝胶机械性能的提高。（3）在PAC溶液中,进行AM和AA的共聚合,然后用EuCl₃或TbCl₃溶液后处理得到发光复合水凝胶,考察研究了AA含量、金属离子浓度对水凝胶荧光性能和机械性能的影响。结果表明,Eu³⁺和Tb³⁺复合水凝胶的荧光性能和机械性能随着离子浓度的增大而增大,随着AA含量的增加呈现先增加后减弱趋势,在AA为40 mol%时达到最大值。