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天然纤维素物质是自然界最丰富的天然有机材料之一,在纤维素物质(如纸张、棉花、布等)中,纤维素内部通过氢键结合成纤维网状的层次性结构。由于纤维素物质独特的结构特点,使得以天然纤维素物质作为模板制备各种先进功能材料成为了一个有效的途径。粘土作为一种天然的矿物材料,由于其独特的物理性质和化学性质,广泛地被应用于社会的方方面面。因此,本文结合两者的独特性质来合成制备粘土功能性材料。本文以天然纤维素纤维物质为基体模板,以剥离的粘土纳米材料为原料,采用表面溶胶-凝胶法和层层自组装的方法相结合制备了纳米管状的粘土材料,对染料有良好的吸附吸附效果的粘土复合纤维材料和纳米管状的铁纳米颗粒-粘土复合材料。主要研究内容和结论如下：1.纳米管状的粘土材料。我们以天然纤维素纤维物质(普通定量滤纸)为模板,钛酸四丁酯(TBT)溶液为前体物,采用表面溶胶-凝胶法在滤纸纤维表面沉积Ti02薄膜。随后通过层层(LbL)自组装利用静电相互作用交替沉积聚(二甲基二烯丙基氯化铵)(PDDA)和粘土薄层(kunipia-F, montmorillonite-K10, sumecton-SA),从而制备得到粘土修饰的滤纸复合材料。在空气中煅烧该粘土修饰的纤维素材料,得到具有最初滤纸复杂层次形貌和结构的纳米管状的二氧化钛-粘土(titania/clay)复合材料；进一步用浓硫酸处理titania/kunipia-F复合薄膜除去二氧化钛成分,可以得到纯的粘土kunipia-F纳米管。除了煅烧,还可以通过氢氧化钠／尿素溶液处理除去cellulose/titania/PDDA/kunipia-F复合薄片的纤维素模板,制备titania/PDDA/kunipia-F复合材料。由于煅烧除去了聚合物层,titania/kunipia-F复合材料具有多孔的管壁可以用于贵金属纳米颗粒的负载,而得到了粘土纳米管-金属纳米颗粒的复合材料。2.基于天然纤维素物质的亚甲基蓝吸附材料的制备及性质研究。我们以普通定量滤纸为基体,设计制备了一种对亚甲基蓝有良好吸附效果的复合薄膜材料。首先,采用表面溶胶-凝胶法在滤纸纤维表面沉积纳米层次的Ti02薄膜,随后LbL自组装5层的PDDA和粘土kunipia-F双分子层,再通过原位的还原与吸附的方法,将零价铁纳米颗粒固定于cellulose/titania/PDDA/kunipia-F复合薄片上,从而制备得到零价铁纳米颗粒均匀单分散的cellulose/titania/PDDA/kunipia-F/Fe-NPs复合材料,并研究了该材料对亚甲基蓝的脱色效果,显示出良好的吸附脱色效率。3.基于天然纤维素物质的纳米管状的铁纳米颗粒-粘土复合材料。同样,我们以普通定量滤纸为基体,采用表面溶胶-凝胶法在滤纸纤维表面沉积纳米层次的Ti02薄膜,随后LbL自组装PDDA和粘土层,从而制备得到cellulose/titania/PDDA/clay复合材料。分两种方法分别得到了两类纳米管状的含铁纳米颗粒的粘土复合材料。第一种,先制备得到cellulose/titania/PDDA/clay/Fe-NPs薄膜材料,然后将其煅烧得到纳米管状结构的titania/clay/Fe2O3复合材料。第二种,先将cellulose/titania/PDDA/clay复合材料煅烧制备得titania/clay复合材料,再通过原位吸附还原的方法制备得到纳米管状的titania/clay/Fe-NPs复合材料。两种方法均得到了纳米管状的复合材料,其形貌和结构特点保留了最初滤纸的特征。