纤维素纳米纤维(Cellulose Nanofribils，CNF)作为一种从天然纤维素中提取的新型天然绿色高分子纳米材料，具有优异的力学性能、良好的热稳定性、高结晶度等特点，且具有生物材料的轻质、生物可降解性、良好的生物相容性、原料可再生性等特性，在生物制药、食品加工、造纸、建筑等领域具有潜在的应用前景。麦秸秆作为一种常见的废弃农副产品，随意的丢弃和焚烧对环境带来了巨大的危害。而麦秸秆中含有丰富的纤维素成份，可以作为提取纤维素纳米纤维的原料，这不仅解决了环境污染问题，同时为废弃麦秸秆创造了全新的应用价值。　　本文从麦秸秆中成功提取出了纤维素纳米纤维，通过FTIR、Zeta电位对其化学成分进行了分析，同时利用TEM对CNF水凝胶的形貌进行表征，并采用广角X射线散射（WAXS）对麦秸秆CNF的结晶尺寸和结晶度进行了研究。之后通过抽膜法、湿法纺丝、冷冻干燥法分别制备了CNF薄膜、CNF纤维、CNF气凝胶三种CNF的宏观聚集体，并对其性能与形貌进行了相应的研究。　　之后通过对CNF的提取条件进行调整，制备出三种不同尺寸长短的CNF，并通过TEM与Zeta电位对其尺寸进行研究，得到结果与预期一致，成功达到了对尺寸可控制备的目的，并研究了利用三种尺寸CNF制备的CNF薄膜的力学性能。完成了对CNF性能的研究工作之后，将CNF与PVA复合制备CNF/PVA复合膜，并研究了不同尺寸、不同含量CNF对其力学及热力学性能的影响。　　本文还通过静电纺丝制备了孔径为微米级的醋酸纤维素(CA)纳米纤维膜，并通过NaOH水解制备了纤维素纳米纤维膜，通过层层自组装(Layer by Layer Self Assembly,LBL)的方式将CNF与纤维素纳米纤维膜组装，得到了CNF纳米纤维膜，并通过SEM对其形貌进行研究，发现其表面的微米级孔洞经过组装后转变为纳米级孔洞，且对纳米级粒子具有良好的过滤效果。