作为最丰富的可再生生物质资源,木质纤维生物质主要成分有纤维素、半纤维素和木质素。氨基纤维素是带有末端氨基的纤维素衍生物,能够吸附重金属离子,具有良好的成膜性和水溶性,并且可应用于生物医药领域(如药物缓释、酶的固定)。本研究以纤维素为原料,通过对其进行化学改性制备氨基纤维素,然后以氨基纤维素为原料制备复合膜和水凝胶材料,为氨基纤维素的应用提供理论基础。采用两步法制备氨基纤维素。在均相溶解纤维素的二甲基乙酰胺/氯化锂溶剂体系中,加入对甲苯磺酰氯制备中间产物—对甲苯磺酰化纤维素。随后对甲苯磺酰基被乙二胺取代,制备出氨基纤维素。研究结果表明,对甲苯磺酰化纤维素和氨基纤维素均成功制备;对甲苯磺酰化纤维素的最大取代度达到0.90;氨基纤维素具有很好的水溶性,是制备生物质基可再生材料的优质原料。在氨基纤维素中加入热稳定性较好的聚苯并恶嗪,两者以化学交联和氢键作用形成复合膜。通过改变反应温度和反应物体积比,能够调节复合膜内部的网络交联密度、复合膜的弹性强度和热稳定性。热重分析发现当氨基纤维素与聚苯并恶嗪的比例为7:3时,热稳定性最高。拉伸测试和微观形貌表征发现高温条件下形成的复合膜弹性强度更大,拉伸应力可增加109%。由于较好的机械性能和热稳定性,复合膜可应用于水处理和膜分离等领域。以氨基纤维素与双醛化羧甲基半纤维素为原料,两者通过席夫碱反应制备出三维网络结构的水凝胶。将水凝胶浸渍在AgNO3溶液中,利用双醛化羧甲基半纤维素分子中醛基的还原性,将银离子还原为Ag颗粒,使凝胶具有抗菌性。通过扫描电镜分析,发现Ag+被还原成Ag分布在凝胶中,且分布均匀。负载Ag颗粒的水凝胶网络结构更加紧密,具有较高的热稳定性和较低的溶胀性能。抗菌实验表明,该水凝胶有很好的抗菌性。