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植物纤维素是自然界中最为丰富的可再生且可降解的生物质资源,利用植物纤维素代替传统的石油基材料已引起人们的重视,被广泛应用于多个领域。目前关于植物纤维素及其衍生物的应用方式主要是根据其自身物化性能直接应用或与其他功能材料简单的复合,但是很少有科研工作者深入研究植物纤维素基复合材料微结构与功能之间的内在关系;再者对功能复合材料构建机理研究的不足,限制了植物纤维素及其衍生物应用的发展。纳米银是三维空间中至少有一维在100 nm以下的银材料,除具有纳米效应外,还具有优异的物理化学性能,在抗菌、催化、电子和光学等方面应用前景广阔。在以往的研究中植物纤维素及其衍生物常作为制备纳米银的模板和弱还原剂,在制备过程中存在条件复杂、制备过程不可控、结合不牢固和使用化学试剂有毒有害、应用范围受限等问题,制约了纳米银制备技术及载银纤维素复合材料的发展。综合上述情况,本论文本着分子组成-结构设计-功能集成的研究思路,以植物纤维生物质资源为底物,以0D银纳米颗粒（Ag NPs）和1D银纳米线（Ag NWs）为组装原材料,基于原位沉积技术及自组装手段实现纳米银的绿色可控制备及载银纤维素基复合材料的高效组装。研究其在抗菌、抗静电、导电、导热和传感方面的功能化应用及作用机制,探索植物纤维素和纳米银的功能化和高值化利用途径,为植物纤维素载银功能复合材料的深层次开发和综合利用提供了科学依据和研究思路。主要包括以下几方面的工作:（1）以针叶木纸浆纤维为原料,首先采用TEMPO氧化工艺结合超微粒磨浆技术制备含羧基的纳米纤维素（TNFC）,对其进行醛基化处理得到含有双醛结构的TNFC（DTNFC）。以DTNFC作为还原剂和稳定剂,通过银镜反应在DTNFC表面原位生成近似球形且分布均匀的Ag NPs,最终得到Ag NPs稳定负载的DTNFC复合物（DTNFC@Ag）。研究结果如下:在原位还原Ag NPs的过程中,随着银氨溶液添加量、反应时间和反应温度的增加,生成的银纳米颗粒直径逐渐增大。抗菌实验结果表明,DTNFC@Ag对革兰氏阴性菌（大肠杆菌）和革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）的抑菌率均在98%以上,显示出显著的广谱抗菌效果。另外,DTNFC@Ag1.5中Ag+在水中的平均释放速率为0.63%/2天,根据Ag+释放量（Y,%）随时间（x,天）的对应关系,建立方程Y=0.3059x+0.2481（相关系数为0.9963）,推论出理论上Ag+持续缓释时间可长达323.6天。（2）采用两段酶解法制备超细纳米纤维素（E2NFC）,基于纤维素的醛基化改性及原位生成技术在E2NFC表面生成直径为28.2～47.4 nm的Ag NPs,得到负载Ag NPs的纳米纤维素复合物（DE2NFC@Ag）。通过湿法纺丝技术,将DE2NFC@Ag复合物添加入聚丙烯腈（PAN）纤维纺丝液中得到抗菌抗静电的复合线材。结果表明,PAN纤维纺丝原液与添加E2NFC和DE2NFC@Ag的混合纺丝原液均属于非牛顿流体,具有剪切稀化的性质,为典型的假塑性流体,表现出粘性为主的特性。纯PAN纤维在牵伸倍数（DR）为2.5时的拉伸强度和弹性模量分别为102.9 Mpa和2.6 Gpa;相同条件下添加1 wt.%E2NFC后得到的复合PAN纤维的拉伸强度和弹性模量为125.7 Mpa和4.6 GPa,分别提高了22.2%和74.5%;添加1 wt.%的DE2NFC@Ag略微影响了PAN纤维的强度,拉伸强度均保持在97.2 MPa以上,与相同条件下纯PAN纤维的强度相当。该PAN复合纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率均在90%以上,表面电阻由1012Ω降低至109Ω,表现出良好的广谱抗菌和抗静电性能。（3）通过简单的“浸涂+干燥”循环方法将多元醇法制备的Ag NWs沉积在微米纤维素滤纸中,并通过热压方式将Ag NWs的节点熔合,在纸基内部形成银线彼此搭接的导电和导热通路网络,实现了高导电导热Ag NWs/纤维素复合纸（SCP）的简易、高效制备,并探索其在应变传感器和小型散热装置中的应用。研究结果表明,多元醇法制备的Ag NWs的平均直径为53.88 nm,平均长度为59.09μm,长径比超过1000。经过6次浸渍组装后得到的SCP6的银含量为1.44 wt.%,拉伸强度为10.81 MPa。复合纸基面内方向和厚度方向的电导率分别为53.42 S/cm和8.16×10-2S/cm,方块电阻为0.60Ω/sq。继续在200°C,11 k Pa的压力下进行热压熔合处理,SCP6-200的拉伸强度提高至14.44MPa,且在面内方向和厚度方向的电导率分别增加至64.03 S/cm和9.38×10-2 S/cm,方块电阻降低至0.51Ω/sq。由SCP制作的应变传感器的响应时间为100 ms,使用稳定性大于2000次,可用于检测微量形变及人类肢体运动的情况。增加浸渍周期和升高热熔合温度有利于提高SCP复合纸的散热性能,可应用在热管理材料领域。（4）以机械法制备的纳米纤维素（NFC）为基材,以Ag NWs为导电填料,通过简单的共混方法在NFC悬浮液中掺入Ag NWs,结合定向冷冻技术对复合气凝胶的空间结构进行取向调控,制备具有有序结构的轻质高导电Ag NWs/NFC复合气凝胶（SNA）,探索其在应变式传感器中的应用前景。结果显示,SNA的密度和导电性随Ag NWs添加量的增加而提高,Ag含量在0.42 vol‰时,其密度是11.54 mg/cm3,约为纯NFC气凝胶的2倍。测试结果表明,升高热熔合温度有利于Ag NWs形成稳定的3D互连导电网络和空间结构,平行方向的导电性和机械性能优于垂直方向。此外,检测证明由SNA制作的应变式传感器在肢体运动检测、呼吸监测、声音识别和模拟轨道交通中的超速、超重测试等方面具有潜在的应用前景。