水凝胶自身内部含有大量水,且拥有弹性的3D网络结构,在水环境中不被破坏。而超分子水凝胶主要是指小分子间通过氢键、静电、主客体作用等非共价作用结合固定一定水分子而形成的一种材料。超分子水凝胶通过分子的自组装形成具有有序结构的超分子,并被越来越多的应用在各种行业中。瓜环是一类通过亚甲基桥连苷脲单元构筑的大环化合物,具有高度对称的刚性结构,内部为疏水空腔,两侧端口分布有亲水羰基。本论文利用十甲基五元瓜环分别与对苯二胺、4,4-二氨基二苯乙烯和2,7-二氨基芴三种简单的有机分子,通过端口作用,包括氢键、离子偶极等作用,构筑了三个不同的瓜环基水凝胶体系,并探讨了在这些驱动力下凝胶的构筑机理、三个不同的瓜环基水凝胶体系性质特点及差异,为深入系统地拓展基于端口作用的瓜环基超分子水凝胶的凝胶化机理、性质规律以及功能性应用奠定基础。（1）瓜环基超分子水凝胶是由十甲基瓜环(Me10Q[5])和对苯二胺（p-PDA）构成,其形成源于Me10Q[5]和p-PDA之间的端口作用。采用流变仪、核磁共振、X-单晶衍射、扫描电镜等多种方法研究了Me10Q[5]/p-PDA水凝胶的组成、结构和性能。任何竞争物质,如金属离子、有机分子等,都可能影响这种端口作用,从而有可能导致Me10Q[5]/p-PDA基水凝胶行为的改变。因此,该水凝胶有可能用于对这些物质的响应、检测等应用。（2）瓜环基超分子水凝胶以4,4-二氨基二苯乙烯二盐酸盐为小分子客体,与十甲基五元瓜环在水环境下形成,同样也是通过十甲基五元瓜环端口羰基氧原子与客体间的端口作用,包括氢键、离子偶极等作用驱动诱导的超分子水凝胶体系的形成。另外,由于客体分子本身具有荧光性质,因而形成的水凝胶也具有荧光特性。再者,由于客体分子具有顺反异构特性,形成的水凝胶还可能具有光敏特性。采用流变仪、核磁共振、扫描电镜等多种方法研究了该水凝胶的基本性质,并探讨了此水凝胶在吸附方面的应用。通过紫外光谱进行表征,此水凝胶在多种有机染料中都有一定的吸附效果。（3）瓜环基超分子水凝胶是十甲基五元瓜环与2,7-二氨基芴二盐酸盐在水的环境下形成的,客体分子本身具有荧光特性,因而形成的凝胶也具有荧光特性。凝胶形成的驱动力仍在于十甲基五元瓜环端口羰基氧原子与客体间的端口作用。与前两个体系不同的是,该体系具有热敏特性,加热凝胶体系可转换为溶液,而冷却又使溶液转换成凝胶。通过对三个既具有相似性又具有特异性的瓜环基超分子水凝胶体系的初步研究,即三个水凝胶体系的形成都是建立在瓜环主体与客体分子间端口作用的基础之上;选择适当的客体分子还可获得更多特性,如荧光特性、光敏特性或热敏特性的瓜环基超分子水凝胶体系。