凝胶材料由于其在液体和固体中的特殊性质（对外界刺激的敏感反应,以及极少量添加剂可以显著改变材料的性质）被广泛应用于环境调控,先进材料和精密医学等研究领域。水凝胶材料由于其特殊的高含水量（高达90%以上）和环境友好性,在目前软物质材料的研究中同样备受关注。本文通过水溶液聚合法制备了化学键交联的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯/丙烯酸共聚水凝胶（以下简称为DMAEMA/AA共聚水凝胶）并研究了它们的pH刺激响应性,研究了 DMAEMA/AA共聚水凝胶的合成工艺并利用红外光谱和超快多维振动光谱研究了该水凝胶软材料在环境（pH）刺激下的三维网络结构的快速响应和分子层面的结构动力学。主要研究内容及结果如下:1.以过硫酸铵（APS）为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺（BIS）为交联剂,在水溶液中合成了DMAEMA/AA共聚水凝胶,以水凝胶在去离子水中的平衡溶胀度（ESR）为主要指标,讨论了引发剂用量,交联剂用量,单体配比,单体质量百分数等因素对水凝胶溶胀性能的影响。确定该类DMAEMA/AA共聚水凝胶的最佳合成工艺为:引发剂用量为总单体质量的0.4%,交联剂用量为总单体质量的1.4%,单体质量比DMAEMA:AA=4:1,单体质量百分数为30%。研究了 DMAEMA/AA共聚水凝胶的对环境pH刺激响应的溶胀动力行为,在pH在7附近时,该水凝胶有最小的平衡溶胀度,溶胀速率因子和动力学因子,当pH<7时随pH下降上述性质上升;当pH>7时,上述性质随pH上升而上升。研究了 DMAEMA/AA共聚水凝胶的储能模量的pH环境刺激响应性,介质pH小于7及大于9时,凝胶储能模量变大,而在7到9之间凝胶储能模量的变化不大。2.用氘带水取代去离子水以同样的方法同样的工艺合成加入一定NaSCN盐的DMAEMA/AA共聚水凝胶,以SCN-离子为探针,研究了不同pH环境下的DMAEMA/AA共聚水凝胶体系中的探针离子的分子动力学。从分子微观层面揭示了软材料内部的弱相互作用。振动弛豫动力学显示,当pH<7时,pH下降,SCN-拉伸的振动寿命变短,振动弛豫变快。当pH>7时,SCN-拉伸的振动寿命先变短,振动弛豫变快而后振动寿命变长,振动弛豫变慢。旋转取向动力学显示:当pH<7时,慢组分的时间常数随pH的下降而变大,当pH>7时,慢组分的时间常数随pH的提高而变大,在pH为7时,SCN-的旋转取向动力学最快。pH敏感性水凝胶的平衡溶胀度等随pH变化的特性由其高分子链上的特殊基团（氨基,羧基等）在不同pH环境中对聚合物网络结构的影响而导致的。虽然以往的科学家们对各类pH敏感性水凝胶做了大量研究并合成了许多类型的pH敏感性水凝胶,可是对于其pH响应性机理,尤其是从微观,分子动力学结构的研究还鲜有报道。本研究旨在为设计更好的环境响应水凝胶,pH敏感性水凝胶材料提供有用的结构动力学理论。