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智能水凝胶在药物控制释放、酶的固定化及生物物质分离提纯等方面有着广阔的应用前景，因而近年来受到普遍关注。从水凝胶的研究历程来看，以前合成高分子凝胶是主要的研究方向，而随着研究的深入，人们逐步认识到传统水凝胶存在的一些缺陷，如力学性能差、响应速度慢等，这都限制了水凝胶应用领域的开发。因而改善凝胶力学性能和提高凝胶的响应速率成为当前水凝胶研究的一个重要课题。本文正是以克服传统水凝胶以上的两大缺点作为论文的主要研究方向。本文选用具有优良温敏性的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPA)及pH敏感的天然高分子羧甲基纤维素钠(CMC)为基本原料，以无机纳米粘土(Clay)作为交联剂，采用互穿聚合物网络技术(IPN)制备了新型pH／温度敏感CMC／PNIPA／Clay纳米复合水凝胶，对这类凝胶的结构和形态、溶胀和消溶胀行为、力学性能等进行了系统的研究。同时在快速响应水凝胶的制备及凝胶的药物缓释性能方面进行了初步地研究，取得了以下主要研究结果：1．采用互穿聚合物网络技术，以Clay为交联剂，通过原位自由基聚合反应，成功地制备了CMC／PNIPA／Clay纳米复合水凝胶。对水凝胶结构的研究表明，大部分Clay在水凝胶中被剥离且分散均匀，与PNIPA形成交联网络，CMC大分子以物理缠结方式贯穿于网络中，形成了半互穿网络水凝胶。2．与传统水凝胶相比，CMC／PNIPA／Clay凝胶具有很好的机械性能，断裂伸长可到1000％以上。通过理论计算发现CMC／PNIPA／Clay凝胶的力学性能与有效交联密度v_e及交联点之间聚合物链的分子量Mc有关。3．对CMC／PNIPA／Clay纳米复合水凝胶的温度及pH敏感行为进行了详细地研究。结果表明，该水凝胶具有良好的温度和pH双重敏感性能。其体积相转变温度(VPTT)约为33℃，与传统PNIPA水凝胶并无偏差。介质的pH值对CMC／PNIPA／Clay水凝胶的溶胀行为有很大的影响，主要归因于凝胶中CMC所带的-COONa随着介质pH值发生离子化或质子化引起的溶胀度的变化。4．研究了介质的pH值和温度对于凝胶的溶胀及消溶胀的行为的影响，并对其溶胀机理做了初步探究。结果表明在VPTT以下，凝胶的溶胀度对pH值变化较敏感；在VPTT以上时，pH值变化对凝胶溶胀度的影响程度较小。CMC的引入使CMC／PNIPA／Clay凝胶的消溶胀速率比纯PNIPA有明显的提高，这是由于半互穿网络的结构为水分子提供了更多的通道。同时，CMC／PNIPA／clay纳米复合水凝胶的溶胀和消溶胀速率与粘土含量有关，无机粘土含量越少，速率越快。CMC／PNIPA／Clay纳米复合水凝胶对温度的脉冲刺激具有较好的重复响应性。5．在NaCl溶液中制备多孔CMC／PNIPA／Clay水凝胶。与在去离子水中所制备CMC／PNIPA／Clay凝胶相比，NaCl溶液中制备的多水凝胶具有小而均匀的孔洞结构，其消溶胀速率也有明显的提高，10min内失水率可达70％以上。6．以5氟尿嘧啶(5-FU)为模型药物，对CMC／PNIPA／Clay semi-IPN水凝胶的释药性能做了初步研究。结果表明，在37℃、pH=7.4时，药物的释放速率以及释放量都随着凝胶中CMC含量的增加而增大。在25℃时，pH对药物释放速率影响较小；而在37℃时，药物的释放速率受pH的影较大。因此，该凝胶体系对5-FU的口服释放是较为理想的载体材料。同时，采用经典药物缓释模型对实验数据进行了模拟。