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多重刺激响应性智能纳米纤维因其性质在特定条件下可发生可逆突跃性变化而具有广阔的应用前景。对于温度、pH双重响应性智能纳米纤维,如何兼顾其温度、pH的智能响应性能是当前的一个难点。基于这个难点,本文以蔗渣漂白纸浆纤维为原料,采用两步氧化的方法,制备纤维素纳米纤维的同时在其表面锚定活性羧基,并进一步引入具有温度、pH双重刺激响应的聚合物,设计并制备了一种温度、pH双重响应智能纳米纤维。通过原位表征技术研究了该材料的双响应性聚合物分子链在温度和pH双重刺激作用下的交互作用机制,并分析了智能纳米纤维的生物相容性,及其作为药物载体的载药和缓释性能,为多重智能纳米纤维的结构设计、原位表征和应用提供理论指导和实验支撑。1.以蔗渣漂白纸浆纤维为原料,通过高碘酸钠和TEMPO两步氧化,制备具有高羧基密度(0.98 mmol·g-1)的羧基化纳米纤维(CNF-COOH),为双重响应性聚合物的引入提供活性位点。利用羧基化纳米纤维的纳米尺寸效应,在水相中形成均匀的悬浮液,利用此“类均相”反应体系,同时在保持纤维的纳米尺度前提下,将温度和pH双重响应聚合物接枝在纳米纤维的表面,制备温度、pH双重响应性智能纳米纤维(CNF-PEI-NIPAM)。CNF-PEI-NIPAM具有优异的温度、pH响应性能,其在酸性和低温条件下呈现亲水性(水接触角分别为49.1°和87.2°),在碱性和高温条件下呈现疏水性(水接触角分别为135.5°和139.5°)。该材料平衡了其温度、pH的智能响应性能,疏水状态的水接触角均高于135°,且具有稳定的可逆转变性能。基于固体材料的原位变温表征技术,揭示了CNF-PEI-NIPAM的双响应聚合物分子链在温度和pH双重刺激作用下的交互作用机制,为纳米纤维基功能材料的原位表征提供了实验支撑。2.从智能纳米纤维的生物相容性和其作为药物载体评价的角度出发,探究其在食品安全和生物医学等领域的应用可能性。基于急性全身毒性、体外细胞毒性、皮肤刺激性和皮肤致敏性评价分析可知,CNF-PEI-NIPAM具有优异的生物相容性。同时由于CNF-PEI-NIPAM具有高的氨基密度(4.77 mmol·g-1),其对大肠杆菌具有良好的抗菌性能,抗菌率在99%以上。以CNF-PEI-NIPAM为药物载体,通过探究该材料对三种药物(阿霉素DOX、水杨酸钠NaSA和莫西沙星MOXF)的载药和释放性能,实验结果表明智能纳米纤维对DOX和MOXF表现为缓释行为,而对NaSA表现为突释行为,表明智能纳米纤维在药物运输和药物缓释领域具有广阔的应用前景。