纳米结晶纤维素由于其优异独特的性质,广泛参与制备化学材料用品。寻找简单绿色、成本低的方法,生产改性的纳米结晶纤维素,十分必要。本论文采用有机酸草酸提取功能化纳米结晶纤维素,进一步探究其结构和光学性质,并利用其机械性能制备自愈合水凝胶。主要研究成果如下:1.研究了草酸法制备纳米结晶纤维素及其结构特性。在无其它溶剂反应条件下,以滤纸为原料,采用有机酸草酸一步将纤维素水解和酯化,制备功能化纳米结晶纤维素,最终产品得率大于70%。最优的工艺参数为草酸加量 8.75g OA/g FP,反应时间 60min。HPLC、FT-IR、核磁共振光谱、DLS、Zeta、TEM和XRD等现代分析技术表征了功能化纳米结晶纤维素的结构特性。2.比较了草酸和硫酸不同提取方法对纳米结晶纤维素(CNC)的结构和光学性质的影响。将CNC与聚乙二醇按不同比例混合,通过蒸发干燥自组装,将CNC手性向列组织保留在固体薄膜中,通过POM、SEM和TGA等手段对薄膜进行表征,结果表明,草酸法所得的功能化CNC薄膜,呈现炫彩雪花状图案。此外,向1.27%CNC溶液中加入阳离子,功能化CNC很容易形成稳定的液晶相凝胶。3.制备了 CNC自愈合水凝胶与温敏性材料。受生物矿化的启发,由于功能化CNC羧基与Ca2+作用,与聚丙烯酸和碳酸钙交联形成可变形、可拉伸、自愈合、干燥可恢复的水凝胶;在凝胶中引入PCDA-MA囊泡,可制备出一种响应紫外线,在加热下呈现可逆颜色变化的温敏性材料。