伴随着经济的快速发展和不可再生资源的日渐枯竭,资源和环境问题日益突出,寻找绿色、可再生资源的要求更加迫切。纤维素作为地球上储藏最为丰富的可再生资源之一,越来越受到关注。其中,纳米纤维素以其具有的优良的物理和化学性质,已被添加到各种纳米材料中,以改善复合材料的性能。目前,常用的制备纳米纤维素的方法主要有物理法和化学法两种,但它们具有高耗能、对设备要求高、强酸废液难以处理等较多缺点,限制了工业化应用。利用酶法制备纳米纤维素,具有制备条件温和、无污染等优点,被认为具有较大发展潜力,但因为目前存在缺乏高效酶系统、工艺不完善等问题,因此制备效率差。在当前的一些研究中,通常把酶处理作为原材料预处理的一种方法,以降低机械能耗和化学药品用量。本论文以松木化学浆为原料,比较了不同酶系组成的纤维素酶用于制备纳米纤维素的效果,在此基础上,通过添加不同酶组分,进一步优化了制备酶系的组成。具体研究结果如下:酶法制备纳米纤维素过程中,超声处理有助于分散纤维颗粒,提高纳米纤维素的酶法制备效率。在酶解后进行超声处理要比酶解前超声处理的效果更好,但超声处理程度要适宜,处理时间过长,颗粒反而容易发生聚集。利用9种不同来源的纤维素酶水解松木化学浆制备纳米纤维素,发现不同纤维素酶的处理效果不同,其中,商业纤维素酶Fiber care D、草酸青霉11-13和里氏木霉SCB18发酵生产的纤维素酶用于制备纳米纤维素的效果较好。综合制备效率、颗粒粒径变化等因素,发现里氏木霉SCB18的纤维素酶更适合用于以松木化学浆为原料制备纳米纤维素。通过胞外蛋白表达获得了具有不同性质的各类酶组分,以里氏木霉SCB18纤维素酶液为基础,通过额外添加不同酶组分,改变酶液中酶系组成,探究了添加不同酶组分对制备纳米纤维素的影响。研究发现:当分别添加β-葡萄糖苷酶(BG)、内切葡聚糖酶(EG)、青霉来源的外切葡聚糖酶(CBH)和木霉来源的外切葡聚糖酶(CBH)时,添加BG和EG的效果优于CBH。添加BG明显减小了产物纳米颗粒的粒径,提高了酶法制备的效率,可能与BG的增加有助于解除纤维二糖的产物抑制、提高纤维素酶的水解效率有关。添加EG也可以改善酶法制备的效率,但对粒径的影响不明显,这应该是因为EG的增加虽然可以提高无定型区纤维素的降解效率,但对结晶区纤维素的影响较小。研究了在里氏木霉SCB18的纤维素酶中分别添加木聚糖酶(Xyn)、甘露聚糖酶(Man)、β-木糖苷酶(Xyl)和乙酰木聚糖酯酶(Axe)对酶法制备纳米纤维素效果的影响,发现上述四种半纤维素酶组分对粒径的减小作用不大,但添加Xyn、Xyl和Axe都提高了纳米颗粒的得率,其中添加Xyn的影响最为显著,这可能是由于半纤维素降解程度的增加,在一定程度上促进纤维素降解。其中添加Man后,相对其它三种半纤维素酶组分而言,水解液中葡萄糖的产量增加更大,这应该与松木化学浆半纤维素中含有较多的聚葡萄糖甘露糖有关。比较了添加两种辅助蛋白,裂解性多糖单加氧酶(LPMO)和膨胀蛋白(Swollenin)对制备纳米纤维素效果的影响,发现添加这两种蛋白对产物纳米颗粒粒径的减小作用都比较明显,但并没有明显提高产物的得率。