纤维素是自然界中最丰富的绿色天然高分子材料之一，通过硫酸水解可以将其制备成为纳米尺寸，得到具有胆甾相液晶特性的棒状纳米纤维素晶须（CNW），在偏光显微镜下可以观察到CNW胆甾型液晶的织构。实验考察了反应原料、反应时间、pH值、厚度、铜离子效应等因素对CNW彩虹膜液晶织构的影响。通过TEM观察，得出CNW的平均长度为200nm，平均直径为20nm；通过SEM的剖面图可以看出CNW液晶的螺距为500nm左右。偏光显微镜的观察结果表明，吸附铜离子后会使得CNW彩虹膜产生一种新的树枝状的织构，这一特性可应用于快速检测与分离铜离子，甚至可以扩展到其他重金属离子的检测方面。并且制备的CNW悬浮液可以在玻璃、木板、塑料等不同的基材上形成彩虹膜，这一点在涂料的配色领域将有很好的应用前景。CNW表面含有大量的羟基，因此可以通过羟基的功能化反应对其进行改性。通过接枝反应可以向CNW表面引入新的功能基团，从而获得性能优异的纤维素材料。本研究利用紫外光接枝的方法，在CNW的表面快速地接枝丙烯酸单体（AA）和低分子量聚丙烯酸（PAA）。且两种接枝反应的最大接枝率分别可达到20.04%和35.62%。通过正交实验，考察了反应物比例、反应时间、引发剂用量、引发时间等因素对接枝实验的影响。红外谱图（FTIR）、X-射线衍射（XRD）、核磁共振（NMR）等测试验证了接枝实验的成功。通过透射电镜（TEM）可以观察到接枝后晶须的尺寸并没有太大改变，但是分散性得到了很好的改善。Zeta电位的结果表明，接枝后CNW悬浮液的稳定性有所提升。两种接枝产物因其表面含有大量的羧基，因而对重金属离子具有很好的吸附性能。本研究通过两种接枝产物对铜离子的静态吸附实验，考察了吸附时间、溶液pH值、吸附温度和铜离子初始浓度对吸附容量的影响。实验最佳吸附条件为：吸附温度30℃、pH值为4，吸附平衡时间分别为7h和5h，此时两种接枝产物的最大吸附量分别可达到66mg/g和124mg/g。这两种吸附行为均符合Langmuir准二级动力学模型，并且吸附剂具有很好的再生性能。