半纤维素是木质纤维原料的主要组分之一,约占其总量的25-40%,但半纤维素的潜在应用价值远没有得到开发和利用。本研究以楠竹半纤维素为原料,采用物理、化学交联等方法制备水凝胶和膜材料,为半纤维素应用于组织工程、环保、医药等领域奠定基础。以楠竹半纤维素、聚乙烯醇(PVA)和纳米甲壳素为原料,采用冷冻-解冻法制备半纤维素水凝胶材料,研究了冷冻-解冻循环次数、不同取代度磷酸化聚乙烯醇和纳米甲壳素含量对水凝胶力学强度、三维网络结构以及溶胀性能的影响。结果表明,随着冷冻-解冻次数增加,水凝胶的网络结构变得更加致密、结晶度及热稳定性越高,当循环次数大于3时,水凝胶溶胀率随循环次数增加而逐渐降低；经磷酸化改性后的PVA增加了羟基含量,进而与半纤维素及甲壳素形成更多地氢键,因此,随着PVA磷酸度增加,水凝胶耐压强度增加,而溶胀率降低；甲壳素纳米晶须作为交联剂加入半纤维素和PVA的混合基质中,增强了这两种聚合物之间的结合强度,通过对不同甲壳素含量的水凝胶性能比较,当半纤维素、PVA与甲壳素纳米晶须的比例为1：1：1时,水凝胶的性能最佳。以楠竹半纤维素为原料,高碘酸钠作氧化剂制备双醛化半纤维素,将双醛化半纤维素与壳聚糖通过希大碱和氢键作用制备出水凝胶；然后与AgNO3中银离子通过还原反应制备出纳米银抗菌水凝胶。通过对水凝胶微观形貌、结构、热稳定性、溶胀性和抗菌性能进行分析。结果表明,银颗粒已达到纳米级,且均匀分布于水凝胶网络中；含有银纳米颗粒水凝胶具有一定抗菌性能,且热稳定性较高。以楠竹半纤维素为原料,与季铵化试剂2,3-环氧丙基三甲基氯化铵在碱性条件下发生醚化反应,制备出阳离子型半纤维素。季铵盐半纤维素与无机粘土蒙脱土通过静电作用,利用真空抽滤的方式成功制备出有机-无机复合膜。对复合膜材料形态、结构、热稳定性、透光率进行分析,并对不同半纤维素与蒙脱土比例制备出的膜材料性能进行对比分析。结果显示,复合膜材料表面均较光滑,其断面以蒙脱土为基本框架、半纤维素穿插其中的层状结构；膜材料热稳定性较高,且随着蒙脱土含量的增加,膜材料热稳定性增加。以楠竹季铵盐半纤维素为原料,与壳聚糖通过交联剂环氧氯丙烷成功制备出复合膜材料。扫描电镜和原子力显微镜结果显示,这种复合膜表面光滑并有一些小孔,在400 nm范围内其粗糙度仅2-5nm；其透光率在80%以上,具有较好地透明度；复合膜的机械强度较高,达20-40 MPa；细胞实验结果表明该半纤维素基膜材料无毒,且具有良好的细胞相容性。此外,该膜材料还能承载药物盐酸环丙沙星,故该膜材料能够可应用于生物医药和敷料等方面。