纤维素纳米晶（CNC）是由纤维素酸解得到的纳米级棒状颗粒,它的来源丰富,具有高杨氏模量、高强度刚性、表面可修饰等诸多优势。20世纪末以来,随着纳米纤维素功能性的发掘其越来越受到研究者的广泛关注。纳米纤维素可以作为掺杂剂用来提高水凝胶的机械性能,改善水凝胶强度的同时并能提高药物的负载,此外还能通过特定的相互作用力使水凝胶具备一定的刺激响应性,产生可控的药物释放。纳米纤维素也可以通过蒸发诱导自组装（EISA）形成具有手性向列相结构的光子薄膜,具有选择性反射左旋光的特性,可以应用于手性催化、防伪、传感器等功能材料领域。一、以聚丙烯酸（PAAc）-聚丙烯酰胺（PAAm）传统水凝胶为基础制备了CNC掺杂的具有载药释药的多响应性的功能凝胶材料。通过实验发现掺杂了纳米纤维素晶的聚（丙烯酸-丙烯酰胺）PAAc-co-PAAm的复合水凝胶具有高临界溶液温度（UCST）,并利用扫描电镜（SEM）观察到水凝胶内部的多孔结构。发现温度、p H值和盐浓度等多种刺激可以诱导PAAc/PAAm/CNC复合水凝胶体积的溶胀和收缩。该体积转变的驱动力被归因于水凝胶中氢键的形成和解离。研究发现一定含量的CNC可以大大提高复合水凝胶的收缩性能（60%）和机械强度,但过量的CNC会降低复合水凝胶的收缩性能（20%）。实验也证明该复合水凝胶可被用作亚甲基蓝（MB）等染料的吸附基质,其吸附率可达97.84%,并且可以通过控制盐溶液的离子强度调控其释放。最后,我们研究了温度、p H的刺激条件下调控盐酸阿霉素（DOXHCl）在水凝胶的吸附和释放。二、通过“膨胀-原位插入”的方法制备了柔性的具有圆偏振荧光增强效应的手性光子复合薄膜。研究表明,蒸发诱导自组装（EISA）的方法仅仅适用于纤维素纳米晶与相容的阴离子或非离子聚合物有序共组装体的制备,但不适用于与阳离子聚合物（如:聚乙烯亚胺,PEI）形成有序共组装体。实验也发现由于强静电吸引作用,当CNC与PEI溶液混合时,会发生相分离或凝胶化,因而无法通过传统方法进一步制备其有序共组装体。我们提出了“膨胀-原位插入”策略:先通过纤维素的优良溶剂（N-甲基吗啉-N-氧化物,NMMO）,构建了膨胀的CNC基质;然后将PEI原位插入到膨胀的CNC基质的微间隙中。通过SEM与偏光显微镜（POM）证明了薄膜中手性向列相结构的保持,并能通过PEI浓度的改变调控复合薄膜的光子带隙。由于PEI与CNC之间强烈的静电相互作用,复合膜的平均极限应力、极限应变、韧性均有很大的提高。由于游离的PEI对CNC的包裹作用导致的强能量耗散,复合薄膜的耐折性也大大提高,由几次提高到至少100次。此外,PEI在CNC基体中的物理固定会引起PEI的荧光增强效应,并得到了圆偏振左-右可调的荧光发光效应,在光响应和加密材料方面具有潜在的应用价值。