作为一种新型的“绿色”溶剂，离子液体在纤维素领域的应用研究已取得了很大进展，但是现有的对纤维素有较好溶解能力的离子液体普遍存在熔点高、粘度大、稳定性差等缺陷，因此，开发新的低熔点、低粘度、高稳定性、低温高效纤维素溶剂体系成为纤维素工业发展的必然趋势。随着离子液体的快速发展，离子液体结构的可调节性这个优势逐渐显现，这为设计、开发新的对纤维素有低温高效溶解能力的离子液体提供了可能。作为国家863项目（No.2007AA05Z454）的一部分，本文在设计合成一系列阴离子功能化离子液体的基础上，对离子液体结构与性能的关系、离子液体阴离子结构和极性非质子溶剂的添加对纤维素溶解性能的影响进行了较为系统的研究，主要内容包括：1.设计合成了八种以1-烯丙基-3-甲基咪唑（[Amim]⁺）为阳离子，甲酸根（[HCOO]-）、乙酸根（[CH₃COO]-）、丙酸根（[CH₃CH₂COO]^-）、丁酸根（[CH₃CH₂CH₂COO]-）、苯甲酸根（[C₆H₅COO]^-）、乙醇酸根（[HOCH₂COO]^-）、乳酸根（[CH₃CHOHCOO]-）和二氰胺根（[N（CN）₂]^-）为阴离子的离子液体。用¹H NMR核磁技术对这些离子液体进行了表征；测定了这些离子液体的玻璃态转化温度、热分解温度、密度、粘度、电导率等物理化学性质；研究了阴离子的结构对离子液体的的热稳定性和物理化学性质的影响。用Arrhenius图和Walden规则考察了此类离子液体的脆性和离子性。2.测定了不同温度下微晶纤维素在此类离子液体中的溶解度；并借助溶剂化显色UV/vis探针和¹H NMR研究了离子液体阴离子的氢键接受能力与纤维素溶解度的关系；利用¹³C NMR研究了纤维素在离子液体中溶解的可能机理；用热重分析（TGA）、聚合度测定和X射线衍射光谱（XRD）研究了再生过程对纤维素的热稳定性和分子结构的影响。3.以[Amim][CH₃COO]离子液体为代表，研究了极性非质子性溶剂二甲基亚砜（DMSO）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、N,N-二甲基甲酰胺（DMAc）以及合成离子液体的原料N-甲基咪唑（MIM）的加入对离子液体溶解纤维素性能的影响，并通过¹H NMR核磁和电导两种手段研究了可能的影响机理。同时，以DMSO为代表性极性非质子溶剂，研究了阴离子的结构对混合体系溶解纤维素的影响。