纤维素是树木和其他植物的主要结构成分,因此它是地球上最丰富的可再生有机物质。许多产品来源于纤维素,包括微晶纤维素或纤维素纳米晶体,也称为纤维素纳米晶须。在过去的几年里,这种纳米材料受到了极大的关注,特别是其在聚合物复合材料的强化方面有潜在应用价值,以及其独特的自组装和光学性能。本文主要是通过硫酸水解滤纸棉纤维素制备出尺寸均一,分散良好的纤维素纳米晶悬浮液,探究不同反应条件对制备悬浮液的影响,同时对悬浮液的各方面性能进行表征,确定硫酸水解纤维素的最优条件,并对最优条件下制备的悬浮液的液晶性进行研究；结果表明：硫酸水解法制备纳米晶纤维素悬浮液的最佳范围为：硫酸浓度为64%,反应温度为45℃,反应时间2h.使用硫酸制备纤维素纳米晶由于磺酸基团在纤维素纳米晶体表面,使得制备得到纤维素纳米晶悬浮液呈现静电稳定。非等轴的棒状纤维素纳米晶由于其表面负电荷导致了形成了相分离,在一定的浓度下,分离成一个上层各向同性,下层无序的结构。通过蒸发纤维素纳米晶水悬浮液可以在膜中保留其自组装手性向列液晶相,这些膜具有左旋圆极化的光学性质,可以在一定的波长范围内呈现斑斓的色彩,为此,本文对制备纤维素纳米晶膜材料的条件进行了探索,对制备的纤维素纳米晶膜进行多方面性能表征,结果表明：成膜的最优温度为30℃,成膜的厚度为100μm左右,成膜使用的悬浮液为最优条件下制备的悬浮液,通过以上方法制备得到的纤维素纳米晶膜材料可以观察到液晶相以及完整的胆甾相指纹结构。在制备出呈现虹彩的纤维素纳米晶膜材料后,我们通过控制超声的方法,在不添加任何添加剂的情况下,达到改变纤维素纳米晶膜材料的颜色的效果。并对制备用的悬浮液和得到的膜材料进行表征,通过紫外可见分析,偏光显微镜观察以及其他光学探明超声对纤维素纳米晶膜表面颜色变化影响的内部机理。声波降解的方法可以分散纤维素纳米晶悬浮液中的颗粒,本文通过光子相关光谱和透射电子显微镜表征不断增加的超声能量对纤维素纳米晶体悬浮液的特性的影响。纤维素纳米晶膜材料的结构和光学性质的是通过偏振光学显微镜、紫外分光光度计进行表征的。结果发现随着超声的进行,纤维素纳米晶膜的螺距增加、波长向长波方向移动。其中螺距和和波长之间是一个线性的关系。同时,对微观结构进行进一步的观察,发现相对较高的超声功率的影响下,纤维素纳米晶膜材料出现了焦圆锥的结构缺陷。