作为一种价廉易得的天然高分子材料，纤维素纤维在地球上广泛存在且具有生物降解性和可再生性等众多优良性能，应用前景非常广阔。近年来，关于纤维素纤维的综合利用研究已经成为该领域的一个热点，然而其绝缘性、不耐腐蚀、易霉变等缺点大大限制了其应用范围。将金属纳米粒子与纤维素纤维进行复合来制备功能材料，通过改变金属纳米材料的种类，含量及调控复合条件及工艺，有望得到新型功能纤维复合材料。本论文在NaOH/尿素水溶液体系中采用简单温和的工艺，通过原位还原的方法制备得到系列金属纳米粒子/棉纤维复合材料，并在此基础上对金属纳米粒子/棉纤维复合材料进行炭化，得到相应的炭系复合材料。利用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TG）、共焦显微拉曼激光光谱仪等手段对得到的复合材料进行了形貌、结构和组成表征，并对样品的磁性能、导电性能、抗菌性能、电磁性能及吸波性能等进行了研究。主要研究内容和结果如下：1.以NaOH/尿素水溶液为溶剂，制备得到均匀透明的棉纤维溶液，以氯化镍为镍源，水合肼为还原剂，通过原位还原的方法制备得到系列不同比例的镍/棉纤维磁性纳米复合材料，并对其进行结构性能研究。结果表明，得到的复合材料均具有明显的室温铁磁性，且溶液中的Ni2+浓度对复合材料中纳米镍的颗粒尺寸和形貌有显著影响，进而使复合材料的磁性、导电性以及吸波性能呈规律性变化。随着溶液中Ni2+浓度从0.2M增加到1.0M，复合材料中镍的含量由13.0wt%增加到46.7wt%，得到的镍纳米颗粒的平均粒径由50nm增加到130nm，复合材料的饱和磁化强度值从16.6emu/g增加到38.5emu/g，体积电阻率由1.15×106·cm降低到1.21×10-2·cm。将得到的复合棉纤维直接抽滤成片状材料，采用弓形法测试其吸波性能，结果表明，随着复合材料中镍含量的增加，其吸波性能依次增强。进而，通过初步的结构设计，制备得到阻抗渐变的多层吸波材料，结果发现，同样条件下多层吸波材料具有更好的吸波性能。该复合材料在磁性材料，导电材料及电磁屏蔽和吸波材料等领域均具有很好的应用前景。2.以NaOH/尿素水溶液为溶剂，制备得到均匀透明的棉纤维溶液，以硝酸银为银源，水合肼为还原剂，采用原位还原的方法制备得到系列不同比例的银/棉纤维纳米复合材料，并对其进行结构性能研究。结果表明，随着溶液中Ag+浓度从0.005M增加到0.5M，复合材料中银纳米颗粒的含量由6.8wt%增加到41.35wt%；将得到的银/棉纤维复合材料制备成尺寸基本一致的方形薄片，采用抑菌圈法进行抗菌性能测试，结果表明，复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均表现出良好的抗菌性，且随着银含量的增加，其抗菌性增强。该复合材料在导电、抗菌等领域具有很好的应用前景。3.在上述工作基础上，以镍/棉纤维复合材料为前驱体，在H2/Ar气氛下对其进行高温炭化得到相应的镍/碳复合材料，并对其进行结构性能研究。结果表明，得到的复合碳材料均具有明显的室温铁磁性，且前驱体中的镍含量对镍/碳复合材料的磁性、导电性及其动态电磁性能均具有规律性影响。随着产物中镍纳米颗粒的含量由13.0wt%增加到46.7wt%，复合材料的饱和磁化强度值从31.3emu/g增加到59.8emu/g，体积电阻率由0.725·cm降低到0.61×10-3·cm。镍/碳复合材料的电磁性能测试结果表明，随着复合材料中镍含量的增加，其吸波性能呈增大趋势，Ni/C-1.0的吸波效果最好，其RL值在5.4GHz处高达-42.8dB。该复合材料在磁性，导电及电磁屏蔽，吸波等领域均具有很好的应用前景。