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本发明提出了一种兼具吸附重金属离子与染料的纤维素纳米纤维基可重复使用的环境修复材料的制备方法，其特征在于以来源广的植物纤维为原料，通过简单的过氧化氢水解制备高长径比的纤维素纳米纤维(POCNF)，添加并溶解适量的聚乙烯亚胺（PEI），常温条件下制得可吸附重金属离子与染料的POCNF基环境修复材料。该材料具有高长径比,对金属离子最大吸附量可达到70‑90mg/g，对阴离子染料最大吸附量可达450‑550mg/g。该环境修复材料可以极其有效的净化水质，而且因为制备简单反应条件温和，极大的减少了对环境的污染且可以重复使用，在污水处理领域广阔的应用的前景。

本发明公开一种纤维素纳米纤维及其制备方法及应用，具体步骤如下：将疏解后的纤维素纤维浆料进行TEMPO氧化预处理，得到第一分散液；在400rpm～600rpm的条件下对第一分散液球磨6h～10h，得到第二分散液；对第二分散液进行超声后，在50MPa～100MPa下进行均质处理，得到第三分散液；对第三分散液进行离心，取上清液，得到纤维素纳米纤维。本发明在均质前引入球磨处理，不仅解决了均质设备的堵塞问题，而且能在较低的均质压力下获得性能优异的CNF，降低了均质能耗。

本发明公开了一种温度依赖型通量可调控纤维素纳米纤维油水分离膜材料及其制备方法。采用磺酸甜菜碱片段(SB)化学改性纤维素纳米纤维(CNF)制备改性纳米纤维素(CNFS‑x)，紧接着将其与聚乙烯醇(PVA)物理共混得到CNFS‑x/PVA分散液，最后利用分散液制备油水分离复合薄膜。详细研究了不同SB接枝度对复合薄膜油水分离性能的影响。研究表明，随着接枝度提升，复合薄膜CNFS‑x/PVA的通量(水)呈现上升趋势，其中复合薄膜CNFS‑3/PVA的通量可达1456m‑2h‑1。此外，复合薄膜在高温(35℃)条件下的通量(水)明显高于室温(25℃)时的通量。PVA在CNFS‑3/PVA在复合膜中的含量为10％时，复合膜的断裂强度可达61.42MPa，断裂伸长率可达到10.9％。

本发明提供一种纤维素纳米晶和纤维素纳米纤维增强增韧水性聚氨酯复合材料的制备方法，包括：向水性聚氨酯分散液中加入纤维素纳米晶和纤维素纳米纤维，超声分散，分散液后处理得纤维素纳米晶和纤维素纳米纤维增强增韧水性聚氨酯复合材料。本发明的制备方法制得水性聚氨酯复合材料，纤维素纳米晶和纤维素纳米纤维在水性聚氨酯分散液中分散均匀，不易团聚且稳定性好；在保证复合材料具有良好的断裂伸长率的同时，保证了其拉伸强度和耐磨性，使其成为理想的天然合成革替代材料。