改革开放以来,中国工业经历快速发展阶段,所导致的能源、资源的稀缺,自然环境被破坏等现象,已引起人们广泛的关注和重视。水资源在人类的生产和生活中占据着重要的作用。因此,在突发事件中,室外饮用水的摄入是一项挑战。结合抗菌能力的便携式膜应该有望可以解决这个问题。同时近年来,空气污染也逐渐被人们重视,雾霾这个词也一直被不断提及。空气中的颗粒物(PM)污染严重影响着公众的健康。因此,在窗户自然通风的条件下,PM污染雾霾期间,让室内产生洁净空气将变得非常具有前景。为解决以上问题,多孔膜具有极大的优势。作为一种可再生的生物纳米材料,纳米纤维素受到日益广泛的关注。纤维素正显示出其在纳米材料领域的巨大潜力,由纤维素制备得到的纳米纤维素是一种绿色环保、环境友好的纳米材料,纳米纤维素具有高纯度、高强度及高杨氏模量等优异性能,以及具有生物材料的轻质性、可降解性、生物相容性及可再生等特性,是构筑多孔纤维膜的理想材料,本文以纳米纤维素为基础分别构筑了高效野外水处理膜以及PM2.5阻挡筛网,在当前的野外安全取水和阻挡PM2.5具有重要的应用前景。具体研究成果如下:1.以纤维素为原料,以TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物)/NaClO为氧化体系,在温和的条件下(室温或稍高于室温的环境)制备纳米纤维素。并通过负载银纳米颗粒制备得到可用于应急情况下野外水处理的具有优异的抗菌性能的复合薄膜。研究发现含有3.6wt%Ag纳米颗粒的710nm厚Ag纳米颗粒/CNFs薄膜对5nm纳米颗粒的截留率为86%,其水通量接近1000L m·2h-1·bar-1,这在紧急事件期间的室外取水中极具应用前景。2.在以上基础上,对制备条件进行调节及利用表面改性,通过简单的过滤辅助凝胶化工艺和利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂层,在不锈钢筛网(300目,孔径48μm)上形成疏水性多孔CNFs薄层。当用作窗纱时,所制备的CNFs/不锈钢丝网在相对湿度为45%至93%的自然被动通风条件下显示出基于筛分机制的高效PM2.5阻隔能力,同时具有良好的透气性和耐久性,对南方湿气较重的PM2.5阻挡很有意义。