围绕一维棒状纤维素纳米晶改性材料和功能材料发展密切相关的表面物理性质与化学活性调控的关键问题,发展了基于小分子反应、"Graft from"和"Graft onto"聚合物接枝等策略的囊括多种反应类型和技术的纤维素纳米晶表面化学修饰方法学,实现了酸酐酯化反应表面取代度的有效调控,进而能调控表面功能物质的间距并实现多层次的有效隔离,丰富了纳米尺度受限表面化学反应的可控性和特异性的研究内容。纤维素纳米晶的表面化学调控被很好地应用于功能材料的设计与构建。利用表面可控化学修饰调控纤维素纳米晶与聚合物基体的界面作用、分散和分布行为,进而实现了高性能化改性;基于其良好的生物相容和生物降解性,通过毒性试验证明具有生物医学应用的可能性,发展了水凝胶、纳米药物及抗菌、抗病毒剂等新材料;基于一维刚性棒状结构的支撑性协调了荧光淬灭效应,调控表面亲水性提高了纤维素纳米晶取向排列的有序程度,发展了高固态量子产率的发光材料和光子晶体,探索了其在光学检测和光学信息加密方向的应用潜力。