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受到自然界中多种超疏水现象的启发,特别是德国生物学家Neinhuis对荷叶微观结构的研究,引发了研究人员对于超疏水表面的构筑、制备和性质研究的极大兴趣。超疏水表面以其优异的自清洁能力在基础研究和实际工业领域都有着广泛的应用。本文以天然纤维素纤维体系作为基底物质,通过表面溶胶-凝胶法和自组装法的结合制备了具有显著超疏水性的纤维素纳米材料,并通过外界条件的调控实现了纤维素材料超疏水-超亲水性质的可逆转换。主要研究内容和结论如下:1.对自然界中超疏水现象的研究和进展进行了综述,并对于在此基础上构筑超疏水表面的影响因素及制备方法进行了探讨,对于外界条件的调控引发的表面超疏水-超亲水性质的可逆转换进行了归纳总结。2.用一种简单易行,方便操作的方法制备了超疏水纤维素纳米材料。我们已经在天然纤维素纤维（滤纸和脱脂棉）的表面用表面溶胶-凝胶法沉积了纳米层次的TiO2膜,此TiO2纳米膜为其他客体分子进入滤纸体系提供了一个独特和理想的平台,有利于不同纳米结构的功能化。因此,利用纳米层次的TiO2膜的平台作用,在TiO2纳米膜的基础上自组装含长链烷基的硅烷单层膜,制备的纤维素材料不仅具有显著超疏水性,还具有优异的自清洁能力和良好的化学稳定性。沉积的TiO2纳米膜和硅烷膜对于纤维素纤维的微观形貌和内部结构并没有什么影响,其宏观的物理性质如柔韧性和机械性能也得以很好的维持。对其自清洁能力用活性炭进行了测试。把制备的滤纸样品浸泡在具有不同pH值的溶液中48小时,测定浸泡前后表面接触角的变化,来衡量其耐酸碱腐蚀的能力。并探索了沉积TiO2膜厚度的不同和自组装含不同链长烷基的硅烷分子对于纤维素体系超疏水性的影响。3.光致引发的纤维素材料的超疏水-超亲水的可逆转换。以滤纸为基底物质,通过表面溶胶-凝胶法在滤纸纤维表面沉积纳米层次的TiO2膜,随后自组装端基为三氟甲氧基的偶氮苯化合物,得到了超疏水纤维素材料。由于偶氮苯化合物在光致条件下可以实现其顺-反式构型的转换,因此,对于制备的用偶氮苯化合物修饰的超疏水纤维素材料,紫外照射/黑暗保存条件下实现了超疏水-超亲水的可逆转换,并对其转换机理进行了探索和研究。4.对于超疏油纤维素材料进行了介绍,并对其制备的方法进行了初步的研究和探索。通过把高岭土引入纤维素体系增加了纤维表面的粗糙度,使得超双疏纤维素纳米材料的制备有了初步的结果。