甲壳素来源于丰富的海洋资源,但其在水和有机溶剂中难以溶解,存在加工难等问题,直接限制了对甲壳素的应用研究。天然甲壳素可通过各种机械作用或化学反应转化为甲壳素纳米晶（Ch NCs）。Ch NCs具有独特的针状形貌、高的长径比、高的力学模量、稳定良好的水分散液、比表面积大、生物相容性良好等优良性质,是一种易于功能化、可生物降解的新型天然纳米材料。基于这些特性,开发Ch NCs更多应用领域极具研究价值,为实现可再生甲壳素转化为高附加值产品提供重要的理论基础和实验依据。在本文中探讨了Ch NCs的表面改性及其在染料吸附和超双疏涂层中的应用。（1）通过酸水解法,从蟹壳中提取Ch NCs。对超声分散后的Ch NCs溶液的形貌、液晶行为和流变性质进行表征。结果表明,Ch NCs水溶液呈针状形貌,表现为稳定均匀的分散液,当浓度达10 wt.%以上,出现彩色的液晶现象。均匀的分散液冷冻干燥后,得到多孔的Ch NCs支架,进一步通过戊二醛化学交联以提高支架的稳定性。测试交联支架（XCh NCs）的物理性能,发现其具有高的机械强度、超轻密度、高的孔隙率以及可调控的吸水率。（2）利用多巴胺的亲水性对Ch NCs进行表面增强改性,将改性后的Ch NCs（D-Ch NCs）作为插件,借助真空抽滤技术,将其插入到堆积的氧化石墨烯（GO）纳米片层中,扩大GO的层间距。随着D-Ch NCs的添加,D-Ch NCs/GO复合膜的亲水性和纯水通量均明显提高。由于多巴胺的亲水性和独特的水通道结构的协同作用,D-Ch NCs/GO复合膜的纯水通量提高到135.6 L·m^-2·h^-1,而纯GO膜的仅为8.8 L·m^-2·h^-1。复合膜对各种油滴和染料具有高效的截留能力,截留率达97.5%以上。同时,复合膜还具有良好的可重复利用和可再生性能,循环5次后,污水的截留率仍达91.5%以上。因此,D-Ch NCs/GO复合膜是一种可供选择的新型多功能有机染料的吸附剂和油/水分离剂。（3）通过St?ber反应,在Ch NCs表面沉积二氧化硅（Si O₂）纳米颗粒,合成Ch NCs/Si O₂复合颗粒,再通过巯-烯点击反应,在Ch NCs/Si O₂表面接枝巯基（-SH）和氟化长链（-F）,最终得到分层微/纳米结构且低表面能的Ch NCs-SH-F/Si O₂颗粒。Ch NCs-SH-F/Si O₂压片粉末的水和油滴接触角均超过156.2°,滑动角小于9.3°,甚至能够排斥超低表面能的正癸烷(表面能23.3 m N·m^-1),表现出超疏水和疏油性能。同时Ch NCs-SH-F/Si O₂涂层具有一定的耐磨损性能和温度稳定性（-74～200°C）。涂层玻璃反复浸泡染料和油溶液后,仍然保持表面洁净而不润湿,这说明其具有良好的自清洁性能。