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纤维素是重要的天然高分子之一，主要来源于自然界植物通过光合作用合成，本文采用硫酸分别酸解剑麻(经过碱预处理)、脱脂棉和微晶纤维素制备得到不同的纳晶纤维素(Nano-crystalline cellulose, NCC)悬浮液，并对其粒径分布和结构性能进行了表征，测试结果证明在相同条件下酸解剑麻纤维得到的NCC颗粒平均直径最大，分布在50~500nm，酸解脱脂棉得到的NCC颗粒平均直径分布在40~200nm，酸解微晶纤维素得到的NCC平均粒径最小，约为20~50nm，分布最窄。为了探索NCC悬浮液的流变性能，随后对不同浓度的NCC悬浮液进行了稳态剪切测试，剪切速率为0.1~1000rad/s，测试结果表明，当悬浮液的浓度很低，其稳态剪切黏度变化受到剪切力变化影响，表现为经典的“三区域”模型，整体呈剪切变稀性流体，当增加样品浓度，直到超过某个值时，黏度在整个剪切速率变化范围内呈剪切变稀，表明该悬浮液可能形成了凝胶结构。纳米晶纤维素(NCC)颗粒比表面积大、表面羟基含量高，颗粒之间易于团聚，通过对其表面进行改性不仅能减少羟基含量，还能够引入新的功能化侧链，在保持自身原有优良性能的同时有望获得新的性能。目前针对纳米晶纤维素的表面改性主要包括醚化和酯化反应，3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHMAC)作为阳离子醚化剂具有成本低、性能好等特点，本文采用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHMAC)作为季铵盐化学接枝改性试剂，于弱碱性条件下分别在水和水/二甲基亚砜(DMSO)两种反应体系中进行接枝，得到表面改性的纳米晶纤维素，元素分析测试结果表明在水/二甲基亚砜(DMSO)的反应体系中接枝率更高，说明减少反应体系内水的含量有利于提高接枝率，使用红外光谱仪(FTIR)、透射电镜(TEM)对接枝产物进行测试，结果表明接枝后的NCC颗粒具有纤维素的基本结构，分散性有所改善，XRD测试表明接枝后结晶度有所下降。在第一步季铵盐接枝改性的基础上，通过离子交换原理在NCC表面引入壬基酚聚氧乙烯醚(NPES)长链，TEM分析表明：表面接枝NPES的纳米晶纤维素具有晶须结构，分散均匀；XRD分析表明表面接枝NPES长链的NCC具有和纤维素同样的晶型，改性后结晶度降低，可能是由于无规NPES长链存在的原因，侧面证明了接枝反应的进行。