纤维素纳米晶作为扭曲螺旋的纳米棒状离子,通过自组装形成具有颜色迁移功能的胆甾相液晶螺旋结构,对其进行离子的改性复合,可以制备一种简易灵敏、绿色环保、价格低廉的功能型材料,该材料能作为传感器应用于气体监测,且结果通过肉眼便可观察得到。采用硫酸水解微晶纤维素的方法制备得到尺寸均一、稳定性好的纤维素纳米晶悬浮液,添加Cl-,NO₃^-,SO₄^2-,K⁺,Ca²⁺,Fe³⁺离子,制备得到不同的离子改性CNC彩色薄膜并将其表征,薄膜通过偏光显微镜（POM）和扫描电子显微镜（SME）可以清楚的观察到手性指纹和层状结构。SO₄^2-,因为其与纤维素纳米晶表面的磺酸基团相似,对改性薄膜的结构性能影响较小;NO₃^-、cr改性使CNC薄膜光谱反射率提高,并发生蓝移;K⁺,Ca²⁺随着离子浓度的增加,反射率先增加后减小,发生蓝移;Fe³⁺使薄膜反射率降低,发生红移。离子改性影响纤维素纳米晶的自组装,改性薄膜胆甾相液晶结构螺距发生变化,导致改性薄膜反射率和最大反射波长发生变化,即薄膜色彩的调控。Cu²⁺改性薄膜随着Cu²⁺含量的增加,最大反射波长从415 nm移动到490 nm,螺距从0.603 um增加到0.703 um。改性薄膜层状结构层间距也随之增加。当铜离子浓度达到一定程度如CNC-Cu（Ⅱ）175,CNC-Cu（Ⅱ）275,其层状结构变的不清晰也不连续。特别在CNC-Cu（Ⅱ）375的胆甾液晶的胆甾相结构消失,且充满了结晶体。CNC-Cu（Ⅱ）125传感氨气,最大反应波长从444.63 nm移动到500.97nm,共红移了 56.34nm,反射率下降了 30%,CNC-Cu（Ⅱ）375 作为一个高浓度铜离子改性的薄膜对氨气没有传感效果。