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自振荡高分子材料是将具有非线性特征的化学振荡反应与高分子材料相耦合,将非线性化学体系高的吉布斯自由能转化成高分子材料构象改变的动能,制备的能够自主、可逆、循环地进行物理及化学性质变化的高分子材料(self-oscillating polymers,SOPs)。由于这类新型的智能高分子材料化学、物理性质的改变无需外界环境的刺激,在相对封闭的均相BZ溶液中就可以实现。这与生物体内心跳、激素的分泌、细胞周期等现象相似,因此在生物医学、仿生科学领域有很好的应用前景。本论文设计了几种基于Belousov-Zhabtinsky(BZ)化学振荡反应的自振荡凝胶,探讨了不同单体及其含量对凝胶形貌、溶胀度、体积振荡行为以及化学波传播的影响,并对其作为表面质量传输载体进行了探索。论文主要包括以下四部分。第一章对BZ化学振荡反应及BZ型自振荡凝胶的振荡机理进行了概述,分析了影响自振荡凝胶振荡行为的因素,简要综述了自振荡凝胶的研究现状,并对其研究前景进行了展望。第二章以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和Fe(phen)3为原料,采用自由基聚合法合成了P(NIPAAm-co-(Fe(phen)3)自振荡凝胶,考察了Fe(phen)3含量对凝胶网络结构的影响以及温度对凝胶溶胀度的影响。当样品浸入到不含催化剂的BZ溶液中时,观察到凝胶的颜色体积自振荡行为及Turing结构。第三章中制备了AMPS含量不同的P(NIPAAm-co-AMPS-co-Fe(phen)3)凝胶,利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对其化学结构和表面形貌进行了表征,分析了AMPS投料比对凝胶网络结构及溶胀度的影响。将凝胶浸入不含催化剂的BZ溶液中,凝胶的体积和颜色随着化学波的传播而产生自振荡现象。第四章成功制备了P(NIPAAm-co-AA-co-Fe(phen)3)自振荡凝胶,并将其作为自主质量传输载体,将圆柱状凝胶置于在片状凝胶上,并将薄片凝胶浸入无催化剂BZ溶液时,随着BZ反应的进行,凝胶片的厚度随着单向化学波的传播而振荡,利用凝胶片蠕动运动实现了圆柱状凝胶进行单向运输。当BZ底物浓度或圆柱形凝胶物直径不同时,其传输速率也不同。