废弃生物质例如废弃棉布纤维、农林废弃物和海洋废弃生物质等的高值化回用有利于碳排放的减少和推动“碳中和”的进程。从这些废弃生物质中分离纤维素并进行高值转化,是近年来生物质领域的研究热点。其中,基于纤维素材料制备的纳米纤维素,具有生物相容性好、力学性能优异和比表面积高等特性,在生物医药、功能材料和包装等领域具有广阔的应用前景。然而,目前制备纳米纤维素多采用机械、氧化、酸水解等方法,存在降解严重、设备腐蚀、成本高、功能化工艺复杂等问题。因此,开发清洁、高效以及功能可控的方法制备纳米纤维素,对于废弃生物质的高值转化具有重要意义。本文以废弃棉布纤维和海鞘被囊为原料分离提取纤维素,羧甲基化改性和机械处理相结合的方法制备羧甲基纤维素纳米纤维（Carboxymethyl Cellulose Nanofibers,CMCNFs）,探讨化学改性条件对CM-CNFs的形貌、尺寸、分散液稳定性等性能的影响规律,对比两种不同原料所得纳米纤维素的结构特征,并分别考察其分散碳纳米管（carbon nanotubes,CNT）的能力及相关的应用潜力。论文共分为以下三个部分:（1）以废旧棉布纤维为原料,采用羧甲基醚化改性和高压均质相结合的方法,制备CM-CNFs。研究反应试剂比例和反应温度等对CM-CNFs的尺寸、取代度（Degree of substitution,DS）、聚合度（Degree of polymerization,DP）、结晶度、分散性和稳定性等特性的影响。结果表明,制备得到的CM-CNFs直径2–10 nm,长度200–1150nm,长径比32–340,DS为0.13–0.70。其中,CM-CNFs的特性可由醚化条件的改变而调控,如随着醚化试剂比例和反应温度的增大,纳米纤维素的表面功能基团DS会随之增大,而结晶度和DP则随之减小。（2）以海鞘被囊为原料提取纤维素,采用羧甲基醚化改性和剪切乳化相结合的方法,制备海鞘羧甲基纤维素纳米纤维（Tunicate Carboxymethyl Nanofibers,TCM-CNFs）。研究醚化时间和反应试剂比例对TCM-CNFs的尺寸、DS、稳定性和TCM-CNFs膜力学性能的影响。结果表明,TCM-CNFs的DS值0.18–0.33,直径7–18 nm,长度1.5–13μm,长径比311–1000。其中,TCM-CNFs的特性可通过醚化条件的改变而调控,如随着醚化温度和醚化试剂比例的增大,TCM-CNFs的DS会随之增大,而长度和长径比则随之减小,且TCM-CNFs长径比的大小对其膜的力学性能有一定的影响。（3）以上述制备得到的两种纳米纤维素（CM-CNFs和TCM-CNFs）作为水性分散剂,研究其对CNT的分散。探索了纳米纤维素的形貌、DS、Zeta电位等对其分散能力的影响。结果显示CM-CNFs/CNT和TCM-CNFs/CNT均具有良好的分散稳定性,其Zeta电位值大小可达到35.6-68.7m V,且Zeta值的大小随着羧甲基纳米纤维素的DS的增大而增大。初步探究了这些CNFs/CNT分散液的应用前景。两种分散液均可用作导电油墨,具有良好的印刷性和导电稳定性。对于长径比较大的TCM-CNFs,其与CNT的分散液还可以用于制备薄膜等导电复合材料,且显示出优良的力学性能和电致发热性能,导电复合膜的电导率值在2.47-771.7 S/m,电导率值随着CNT比例的增大而升高。