纤维素纳米晶体（CNCs）主要通过传统的硫酸水解的工艺获得。然而,由于磺酸盐基团的存在和颗粒之间的氢键相互作用,所制备的粉体纤维素纳米晶具有低热稳定性和差的再分散性。本文针对上述缺点,通过简单的旋转蒸发法将离子液体[BMIm][BF₄]与未经透析的纤维素纳米晶进行混合,同时提高了纤维素纳米晶的热稳定性和再分散性。在热稳定性方面,改性后的纤维素纳米晶体（IL-CNC）的初始降解温度最高可达到280℃。另外,IL-CNC可以稳定地分散在一些极性溶剂中,并保持纤维素纳米晶体在水中独特的手性向列型结构。通过结合FTIR,TGA和DLS测试,我们充分讨论了提高纤维素纳米晶热稳定性的提高以及实现再分散的原理。聚乳酸/纤维素纳米复合材料也是通过熔融混合法制得,我们发现制备的纳米复合材料的力学性能没有明显的下降,但断裂伸长率增加了近5倍。我们认为造成这种现象的主要原因是离子液体对纤维素纳米晶的改性,它不仅与纤维素纳米晶具有较强的相互作用,而且与聚乳酸具有良好的相容性。由于IL-CNC可以起到了界面粘合剂的作用,我们由此同时在聚乳酸韧性和强度方面取得了进展。此外,纳米复合材料的结晶度也由DSC表征,结果发现聚乳酸的结晶度得到改善,这增加了聚乳酸的抗热变形温度。总之,我们成功地制备了具有增强的热稳定性和再分散性的改性纤维素纳米晶粉末,该方法绿色环保、成本低、省时,避免了CNC酸水解后的透析过程。我们的研究表明,纤维素纳米晶与离子液体之间的离子相互作用和旋转蒸发过程中残留的磺酸盐的消耗应该是提高热稳定性的主要原因。制备纳米复合材料表明,所制备的IL-CNC粉末可通过熔融共混用作聚乳酸中的增韧纳米填料。这种简单有效的方法将促进纤维素纳米晶在生产全生物基高分子纳米复合材料中的大规模应用。