随着石油资源的枯竭和人类对环境问题的日益关注，天然或改性类高分子合成聚合物水凝胶已成为研究的热点。纤维素及其衍生物是一种储量丰富的绿色资源，具有水溶性、可再生性、生物可降解性、生物相容性、无毒性等优势，其耐盐性也是淀粉和壳聚糖等无法比拟的。纤维素链上丰富的-OH有助于和亲水性乙烯基单体接枝共聚获得具有优良性能的新型材料。纤维素基水凝胶的制备方法有化学引发、辐射引发和等离子体引发等。本论文主要采用一种新型的引发方式—辉光放电电解等离子体技术(GDEP)，引发合成一系列纤维素基水凝胶。辉光放电电解是一种非常规的电解过程。GDEP最显著的特征是非法拉第化学效应。在辉光放电区域，会产生大量的高活性物种，如HO·， H·， HO–2·， eaq，H+3Ogas和H2O2等，将会引发水溶液中不寻常的化学反应。本论文采用GDEP引发合成了一系列纤维素基水凝胶，主要考察了纤维素基水凝胶的溶胀性能和吸附性能，以期为水凝胶在农林园艺、污水处理和生物医药等领域奠定理论基础。本论文分四章：第1章综述了纤维素基水凝胶的制备方法、研究进展及水凝胶的应用，同时提出了纤维素基水凝胶研究中的问题及发展趋势。第2章在水溶液中，利用辉光放电电解等离子体引发合成丙烯酸/羧甲基纤维素(AA/CMC)高吸水性水凝胶。对影响平衡溶胀率的反应参数，如放电电压、放电时间、AA对CMC的质量比、交联剂含量和中和度进行了系统优化。研究了水凝胶在蒸馏水中的溶胀动力学以及在不同pH溶液和盐溶液(NaCl，KCl，MgCl2，CaCl2，AlCl3和FeCl3)中的溶胀行为及其可逆开关效应。六种阳离子盐溶液对平衡溶胀率的影响遵循以下顺序：K+> Na+> Mg2+> Ca2+>Al3+> Fe3+。初步研究了不同合成条件下制备的两种凝胶对亚甲基蓝和结晶紫的吸附性能。结果表明，AA/CMC高吸水性水凝胶具有pH溶液和盐溶液响应性，且表现出溶胀-消溶胀的可逆行为。不同合成条件下制备的凝胶对两种阳离子染料的吸附动力学符合动力学准二级模型。第3章以丙烯酸(AA)、羧甲基纤维素(CMC)和聚乙二醇(PEG)为原料，用辉光放电电解等离子体(GDEP)引发制备羧甲基纤维素/聚乙二醇/丙烯酸(CMC/PEG/AA)高吸水性水凝胶。研究了水凝胶在蒸馏水、雨水、0.9%NaCl溶液、黄河水、自来水中的溶胀行为。考察了温度、pH、盐浓度对该水凝胶平衡溶胀率的影响，初步研究了凝胶对亚甲基蓝的吸附行为。结果表明，该凝胶在蒸馏水、雨水和0.9%NaCl溶液中的最大平衡溶胀率约为935，689，78g/g；在黄河水和自来水中溶胀动力学行为表现出过溶胀平衡特性，即材料先发生溶胀，达最大值后再逐渐消溶胀到平衡。该凝胶在30℃蒸馏水中最大溶胀率达到1115g/g。具有pH敏感性、盐敏感性和可逆溶胀-消溶胀开关行为。其对亚甲基蓝的吸附量可达1878.8mg/g。水凝胶对染料的吸附符合Langmuir模型，吸附动力学遵循动力学准二级模型。第4章在均相溶液中，利用辉光放电电解等离子体技术，将丙烯酸(AA)接枝到羟乙基纤维素(HEC)上，合成了丙烯酸/羟乙基纤维素(AA/HEC)高吸水性水凝胶。为了获得最大的溶胀率，对合成过程的影响因子，如放电电压、放电时间、HEC的含量和交联剂含量进行了系统优化。初步考察了该水凝胶对亚甲基蓝的吸附性能。优化的凝胶在蒸馏水、雨水中最大的溶胀率分别是832.86，521.72g/g。此外，凝胶表现出良好的pH和盐敏感性，且具有pH和盐的可逆溶胀-消溶胀性。在蒸馏水中的溶胀动力学遵循溶胀准二级动力学模型。凝胶对亚甲基蓝的吸附过程遵循Langmuir模型和准二级动力学模型。