近些年,天然气、石油、煤等不可再生资源消耗严重,并且各种化石资源大量消耗导致的大气污染、全球变暖等环境问题也日渐凸显。纤维素这种生物质资源具有来源广泛、绿色环保、可再生等优点,得到了越来越多的关注。碳纳米管自发现以来,由于其奇特的结构和众多优异的性能使其在物理、生物、材料、化学等领域取得了很大的发展。本研究用木材纤维素在AmimCl离子液体中通过酯化反应成功共价接枝修饰多壁碳纳米管,制备出木材纤维素-多壁碳纳米管复合物,之后在AmimCl离子液体中制备了木材纤维素-多壁碳纳米管/木材纤维素复合材料。解决了由于木材纤维素这种天然高分子分子量大、空间位阻大、分子间及分子内存在着很强的氢键,多壁碳纳米管化学稳定性较高、空间位阻大,两者难以共价反应的问题。同时解决了由于碳纳米管管壁之间的范德华作用,碳纳米管极易在溶剂中或者基体中团聚,而限制碳纳米管在复合材料中功能发挥的问题。在没有引入任何杂质的的前提下提高了多壁碳纳米管在木材纤维素基体中的分散能力,最终提高了复合材料的力学、电学性能。研究结论如下:1.利用AmimCl离子液体减弱了木材纤维素分子间、分子内的氢键,降低了反应位阻,使更多的羟基暴露出来,之后与酰氯化多壁碳纳米管进行了酯化反应。结果表明了木材纤维素通过酯化反应成功的共价接枝到了多壁碳纳米管上,成功制备出木材纤维素/多壁碳纳米管复合物。木材纤维素/多壁碳纳米管复合物在AmimCl离子液体中的分散能力优于多壁碳纳米管在AmimCl离子液体中。可溶于AmimCl的木材纤维素共价接枝到了多壁碳纳米管的表面,多壁碳纳米管管壁之间的范德华作用被减弱。极大的提升了多壁碳纳米管在AmimCl离子液体中的分散能力。2.在AmimCl离子液体中用木材纤维素/多壁碳纳米管复合物与木材纤维素复合制备了木材纤维素-多壁碳纳米管/木材纤维素复合薄膜,同时制备了木材纤维素薄膜、木材纤维素/多壁碳纳米管复合薄膜。制备薄膜的最佳反应时间为2 h,最佳反应温度为70℃。试验结果表明:多壁碳纳米管在木材纤维素-多壁碳纳米管/木材纤维素复合薄膜中分散能力优于在木材纤维素/多壁碳纳米管复合薄膜中;木材纤维素-多壁碳纳米管/木材纤维素复合薄膜的断裂伸长率和抗拉强度在多壁碳纳米管的量为3 wt%时,分别为12.2%和106.7 MPa,分别比木材纤维素/多壁碳纳米管复合薄膜高93.7%和10.7%。3.在AmimCl离子液体中用木材纤维素/多壁碳纳米管复合物与木材纤维素复合制备了木材纤维素-多壁碳纳米管/木材纤维素复合丝,制备了木材纤维素丝、木材纤维素/多壁碳纳米管复合丝。试验结果表明:多壁碳纳米管在木材纤维素-多壁碳纳米管/木材纤维素复合丝中分散能力优于在木材纤维素/多壁碳纳米管复合丝中。木材纤维素/多壁碳纳米管复合丝的抗拉强度在6 wt%多壁碳纳米管量下为203.4 MPa。木材纤维素-多壁碳纳米管/木材纤维素复合丝在10 wt%的多壁碳纳米管量下,抗拉强度为304.6 MPa,比相同多壁碳纳米管量的木材纤维素/多壁碳纳米管复合丝高出约106.8%,比纯木材纤维素丝高117.1%;木材纤维素/多壁碳纳米管复合丝的电导率当多壁碳纳米管量为6 wt%时达到最大,为8.0×10^-3 s/cm。而对于木材纤维素-多壁碳纳米管/木材纤维素复合丝,当多壁碳纳米管的量为10 wt%时达到最大,为1.3×10^-1s/cm,是相同多壁碳纳米管量时木材纤维素/多壁碳纳米管复合丝的108倍,是木材纤维素/多壁碳纳米管复合丝最高电导率的16.25倍。4.对木材纤维素丝进行了高温炭化,制备木材纤维素导电纤维。研究结果表明:随着炭化温度的升高炭化纤维素的形貌逐渐变为球状,木材纤维素导电纤维的石墨化程度逐渐的在升高;在炭化温度为800℃时,导电纤维的电导率为7.6 s/cm,在炭化温度为1000℃时,导电纤维的电导率为27.2 s/cm。5.在1000℃炭化温度下制备木材纤维素导电纤维与木材纤维素-多壁碳纳米管/木材纤维素复合导电纤维。试验结果表明:多壁碳纳米管的加入使炭化木材纤维素的形貌由球状变为了片状,并且片状炭化木材纤维素之间有多壁碳纳米管连接,片状炭化木材纤维素之间的接触面大于球状炭化木材纤维素,更有利于电子传输,同时炭化纤维素之间的多壁碳纳米管作为电子的“桥梁”也有利于电子传输。多壁碳纳米管可以作为木材纤维素炭化时的模型,促进了木材纤维素的石墨化,从而最终可以提高复合纤维的导电能力。木材纤维素-多壁碳纳米管/木材纤维素复合导电纤维的平均电导率为105 s/cm。并且具有良好的电化学性能。