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纤维素是自然界储量最大分布最广且具有生物可再生可降解的天然高分子,纳米纤维素(NCC)不仅保留了纤维素所有特性,且其独特的纳米效应使其具备更多优良性能。在纳米尺寸范围内操控纤维素分子结构及其超凝聚态聚集体,并由此创造出性能优异的高附加值新型纳米材料是目前纳米纤维素研究领域的新重点和热点。论文以芦苇浆为原料,采用不同助催化剂硫酸酸解法制备出结构可控的NCC,并在此基础上制备出四种NCC复合功能材料,并分别表征了其结构,检测了其性能。通过讨论三种助催化剂硫酸水解芦苇浆制备NCC,以产率和粒度为指标,仪器检测分析,得出NCC保留原料化学基本组成,三种助催化剂可有效缩短水解时间,SMS为最佳NCC结构可控助催化剂,其最佳工艺值为:添加m(SMS)/m(Reed)=10%、反应温度50℃和反应时间3.0h。通过讨论NCC与PEG的不同质量比、水与1,4-二氧六环的不同体积比、不同溶剂制备NCC/PEG气凝胶,并对其进行检测和性能分析,得出不同PEG质量比、不同水与1,4-二氧六环的体积比和不同溶剂可获取不同纳米多孔结构的NCC/PEG气凝胶;NCC/PEG气凝胶具有较高比表面、较高相变焓、较好的热稳定性、易被水润湿和速分散性能,为一种性能优良、具有广阔市场的NCC粉体材料。通过TDI为桥梁,把PEG化学键合固定在NCC骨架上,得到NCC/PEG接枝物固-固相变复合材料,并讨论PEG的百分含量及n(-CNO):n(-OH)比对复合相变材料的储能性能影响,结果表明PEG的百分含量和n(-CNO):n(-OH)对复合相变材料的相变焓、相变温度以及储能效应都具有明显影响,并得出改变PEG的百分含量与n(-CNO):n(-OH)比可以得到不同相变焓和不同相变温度且热稳定不错的固-固相变复合材的材料。利用NCC的多活性点及乳化性能原位合成纳米纤维素/磁性纳米球,得出纳米四氧化三铁与NCC通过化学键合和物理吸附双重作用使得纳米四氧化三铁充分分散在NCC中并形成纳米纤维素/磁性纳米球,而较佳制备条件是NCC浓度为1.0%,搅拌速度为500 r/min,总铁离子浓度为0.0065 mol/L(磁性粒子理论质量相对于NCC质量分数为5%),在此条件下的磁化强度为73.39 emu/g(以每克灰分计),矫顽力为20.1Oe。通过LA开环聚合得到PLA/PEG接枝共聚物和NCC/PLA/PEG接枝共聚物,而添加少量NCC制备所得到的NCC/PLA/PEG接枝共聚物的热稳定和储能效率高于PLA/PEG接枝共聚物,说明NCC的纳米效应能有效的提高PLA/PEG的热稳定性和储能效率。