纤维素衍生物和纳米纤维素作为天然生物大分子纤维素的改性产品,不仅具有良好的生物相容性,极易降解的优点,还克服了天然纤维素在普通溶剂中溶解困难的问题,二者通过在交联剂的作用下得到了新型纤维素基复合水凝胶。镧系稀土金属离子有着非常特殊的发光性能,例如其发射带相对比较窄以及易于辨别,大的托克斯位移,长的激发态寿命,稀土材料因为具有这些优势,使其在发光领域一直扮演者非常重要的角色。将纤维素基复合水凝胶与稀土金属离子结合起来,可以获得一类新型的稀土发光材料。本文依据简单、经济、绿色的原则成功合成了新型纤维素基/稀土复合凝胶材料。利用共价键合的方式,把稀土配合物与凝胶基质材料稳定地连接起来,通过有机配体的“天线效应”,提高了复合材料的发光强度。凝胶材料显示出稀土金属离子的特征发光。通过热重分析显示,材料的热稳定性非常好。扫描电镜的测试表明,材料具有大孔结构。能谱分析表明,稀土金属离子在基质中均匀分布。鉴于凝胶材料优异的发光特性,可以应用于荧光传感领域。在本论文中,我们分别制备了微纤化纤维素/羧甲基纤维素钠/稀土凝胶材料以及羧基化-纤维素纳米纤维/羧甲基纤维素钠/稀土凝胶材料,并用于对金属离子的识别,在对常见的金属阳离子的检测和识别中,发现不同种类的金属阳离子对材料的发光有着不同程度的影响,其中Fe³⁺对材料的发光淬灭程度最大,通过对混合金属阳离子的检测可知,即使其它金属阳离子存在的情况下并不会对Fe³⁺的识别造成干扰,说明材料对Fe³⁺的检测和识别能力非常强。另外,该类材料对不同p H值的水溶液显示出荧光响应的特点。微纤化纤维素/羧甲基纤维素钠/铽凝胶材料和羧基化-纤维素纳米纤维/羧甲基纤维素钠/铽凝胶材料在对水环境介质中的常见阴离子检测时发现,大部分常见阴离子对材料的荧光没有太大影响,只有被Cr₂O₇^2-处理过的材料发光强度显著降低,同样的对混合阴离子的检测表明,即使水溶液中存在其它阴离子时,并不影响对水溶液中的Cr₂O₇^2-进行识别,说明其可以对水溶液中的有毒阴离子Cr₂O₇^2-形成高效的检测和识别。另外,微纤化纤维素/羧甲基纤维素钠/稀土凝胶材料可以在酸性气氛和碱性气氛中产生不同的发光变化,以此来实现对NH₃以及HCl有毒气氛的识别。总之,我们采用一种简便易行的方法,在室温的条件下制备了一类新型的共价键合型纤维素/稀土复合发光材料。这类凝胶材料在荧光传感方面表现出优异的特性。