纤维素纳米晶（CNC）因其应用广泛、较低的成本、独特的自组装性而备受关注。酸解后的CNCs悬浮液,可以形成平衡有序的手性向列液晶相,通过蒸发诱导自组装（EISA）干燥后的固体薄膜,仍保留该手性向列相结构,使CNC薄膜显示出奇特的结构色。最近,以CNC薄膜为基础制备的诸如光子响应等各种功能性材料已经被应用于光学的各个领域,在防伪、加密、传感器、光学染料、信息储存等方面具有广阔的应用前景。本论文基于CNC薄膜自身的手性向列相结构和自组装的特性,进行了如下方面的研究:一、制备了具有长程有序的纯CNC手性介孔材料。CNC能通过蒸发诱导自组装形成具有手性向列相结构的薄膜,在此基础上发现了制备长程有序的CNC介孔手性功能材料的简便方法。即将结构有序的CNC薄膜经纤维素良溶剂溶胀,再进行冷冻干燥,得到了结构有序的纤维素介孔光子纸（CNP）。从UV-vis及CD光谱中可以看出,CNP具有一定的反射峰及一致的CD峰,并且随着溶胀程度的升高,峰位置发生红移,说明了手性向列相结构的保持。从氮气吸脱附曲线上,可以看出介孔的体积与孔径随着溶胀程度的增加而增加。二、探索了CNP在光学响应材料方面的应用。因为CNP兼具有介孔和手性向列相螺旋结构,这使得CNP可以快速响应不同极性的溶剂。CNP随着乙醇溶液含水量的增加,可以表现出一系列红移的颜色,即蓝、绿、黄、橙、红。利用该性质,将CNP分散成其颗粒悬浮液,制备出了可以响应不同溶剂的变色油墨,如在乙醇、DMF溶液、纯水中分别表现出蓝、绿、红色。此外,可对CNP的亲水性通过聚乙烯亚胺（PEI）进行调节,改性后的CNP在相同的溶剂环境下表现出不同的颜色。三、进一步利用CNP制备了圆偏振发光（CPL）材料。CNP手性材料既提供CPL材料的手性条件,也为负载荧光物质提供了空间。在此选择了比较有代表性荧光材料（罗丹明B和碳量子点）负载到CNP上,实验证明,所形成的复合材料不仅保持着手性结构,还具有较好的CPL发光性能。