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纤维素材料作为自然界来源广泛的天然有机高分子,由于其可再生的、可降解的以及机械性能优良的特性受到了很多研究者的关注。纤维素与其它有机或无机材料的复合可以赋予其更多的性能及应用前景,将纤维素材料分别与有机高分子材料聚乳酸复合应用于3D打印,与无机材料二氧化硅复合应用于抗生素废水吸附,对纤维素材料的高值化及功能化利用具有重要意义。本研究将纤维素材料分别与有机高分子材料聚乳酸、无机材料二氧化硅复合,制备出了复合3D打印线材与复合水凝胶球。对3D打印复合线材的性能进行了表征,对复合线材的可打印性进行了评估。检测了木质纤维素/聚乳酸复合线材在3D打印期间挥发出的颗粒物与总挥发性有机物。对制备出的纤维素-SiO2复合水凝胶球进行了结构表征,评价了复合水凝胶球对阿莫西林的吸附性能。本论文主要分为以下三个部分:（1）分别将原料木粉（WF）、含部分木质素的未漂桉木浆粉（UBP）以及漂白桉木浆粉（BP）分别添加到聚乳酸（PLA）基体中,以聚乙二醇（PEG）作为增塑剂和润滑剂,通过单螺杆挤出机熔融共混制备了PLA/PEG/WF、PLA/PEG/UBP和PLA/PEG/BP三种3D打印复合线材,对制备出的复合线材进行详细的表征,对3D打印性能进行了测试。以上述三种复合线材为原料,通过熔融沉积成型3D打印机成功打印了拉伸实验样条和网格结构,制备的复合线材展现了较强的可打印性。与纯聚乳酸线材相比,三种填料中未漂浆粉与聚乳酸虽然表现出最好的相容性,但是三种复合线材力学性能有不同程度的下降。热重分析结果表明,三种复合线材的热稳定性有所下降,PLA/PEG/WF在三种复合材料中的热稳定性最高,等转化率热降解动力学研究表明三种填料的加入对聚乳酸的热分解机理有不同的影响。差示扫描量热分析表明三种填料的添加改善了聚乳酸的结晶性能,促进了聚乳酸的结晶效率。等温熔融体结晶研究结果显示三种填料的添加均缩短了聚乳酸的冷结晶时间,三种复合线材在100℃下即达到了最高的结晶效率,而且在100℃下添加了漂白浆粉的复合线材冷结晶效率最高。（2）将3D打印机改造成自制检测舱,检测木质纤维素/聚乳酸复合3D打印线材在打印过程的四个不同阶段（打印前阶段,进丝阶段,打印阶段,打印完阶段）挥发出的PM2.5质量浓度（μg/m3）、总粒子数量浓度（粒径0.2-10μm;particles/cm3）以及总挥发性有机化合物（TVOCs）的浓度（ppm）。研究了空气湿度、进丝时间、进丝温度以及打印故障对污染物释放的影响。木质纤维素/聚乳酸复合线材进丝阶段,PM2.5浓度和总粒子数量浓度迅速升高;打印阶段会释放出少量TVOCs。空气湿度对颗粒物的挥发没有明显的影响,而随着空气湿度增大,细微颗粒物浓度以更快的速度衰退到背景浓度,TVOCs的平均浓度随着空气湿度的增大明显升高。对采集到的颗粒进行扫描电镜表征发现高湿度下的颗粒粒径更大。随着进丝温度升高和进丝时间的延长,颗粒物浓度和TVOCs浓度都会明显升高。当使用木质纤维素/聚乳酸复合线材进行3D打印时,应该对近距离暴露于打印过程所带来的空气污染问题提高警惕。（3）采用溶液混合/落球法制备出不同二氧化硅含量的纤维素-SiO2复合水凝胶球,并对其进行表征以及吸附阿莫西林废水研究。制备的复合水凝胶球直径约为3.2±0.5μm,扫描电镜分析显示二氧化硅颗粒沉积于纤维素网状结构中,使得网状结构的孔径变小。能谱和傅里叶变换红外光谱表征结果证实了纤维素和二氧化硅的结合。热重结果显示纤维素-SiO2复合水凝胶球的SiO2含量随着硅酸钠溶液质量分数的增加而增加。X射线衍射表征结果表明纤维素球中二氧化硅是以无定形状态存在的。纤维素-SiO2复合水凝胶球对阿莫西林的吸附容量随着SiO2含量的增加而增大,吸附的过程符合Freundlich吸附模型以及准二级动力学方程,属于多相表面多分子层的化学吸附过程。纤维素-SiO2复合水凝胶球展现了良好的循环利用性,为抗生素废水的处理提供新思路。