甲壳素是海洋储量丰富的天然多糖,具有低毒、生物相容性、可降解以及高强度等优点,是构建新型生物材料的理想原料,具有非常重要的研究价值和应用前景。然而,低化学活性是制约甲壳素基生物材料发展的瓶颈,解决该问题的重要途径是对材料进行活化。本文利用聚多巴胺生物质材料对不同结构的甲壳素基材料进行生物活化,通过聚多巴胺在甲壳素材料表面的包覆来增加甲壳素材料的活性,如亲水性、还原性等性质。对活化的甲壳素材料在其表面进行二次修饰,以增加甲壳素的应用价值。首先,在Li OH/尿素体系下对甲壳素进行预处理,乙醇中再生制备出生物相容性好、力学性能优异的甲壳素气凝胶。利用多巴胺的自聚合作用在甲壳素凝胶表面包覆聚多巴胺,利用聚多巴胺的高反应活性及反应多样性的特点,在保留甲壳素自身优异性质的同时,解决其惰性表面的缺点。对包覆了PDA的甲壳素材料进行二次修饰,PDA能够吸附污水中的贵金属离子(如Au³⁺、Ag+、Pt4+),将其还原成金属纳米颗粒。制备形成的甲壳素复合材料DCh48-Ag其杨氏模量达420.9MPa,比表面积为292.1m2/g,进行二次修饰过程中,气凝胶对银的负载量高达95.3mg/g。在催化降解有机染料过程中,复合凝胶体现出优异的催化性能,反应速率常数达4.0×10-5mol·L-1·min-1。利用复合凝胶的金属纳米颗粒,还研究了抗菌性实验及作为过滤膜初步进行过滤有机染料的研究等方面的应用。其次,通过硫酸水解法制备出甲壳素纳晶,对其进行改性及应用研究。通过硫酸水解甲壳素粉末中的无定型区制得甲壳素纳晶,调控硫酸的浓度和反应时间,来计算纳晶的产率和长径比。水解的最佳条件为30%的H2SO4,90°C反应6h产率及稳定性最高。利用上述方式对甲壳素纳晶进行活化并二次修饰,形成的载银甲壳素纳晶,通过简单的抽滤制备成纳滤膜研究了纳滤膜在催化有机染料、截留尺寸不同的纳米颗粒及选择性过滤不同金属离子等方面的应用。结果显示:银的负载量达57.2%,水通量达13400L·m-2·h-1·bar-1,能够成功截留3nm以上尺寸的纳米颗粒,对Au³⁺的置换率高达90%以上。