1   提出了一種層-層自組裝方法改進(jìn)傳統(tǒng)的原位靜態(tài)培養(yǎng)法。

2   此自組裝方法保證氧化石墨烯（GO）在細(xì)菌纖維素（BC）框架內(nèi)的均勻分布，并可獲得結(jié)構(gòu)均勻的厚度大的BC/GO水凝膠。

3   相比純BC水凝膠，BC/GO水凝膠的力學(xué)性能**提高。

1  BC/GO納米復(fù)合材料水凝膠的制備

在層-層自組裝之前，通過(guò)傳統(tǒng)的靜態(tài)培養(yǎng)方法制備基膜（BC0膜），并將該BC0基膜置于容器中。層-層自組裝方法包括多次循環(huán)，每個(gè)循環(huán)有兩個(gè)連續(xù)的步驟。

**步是將含有GO的培養(yǎng)基（水性懸浮液，約0.5 mL）液滴噴灑到BC0基膜的表面上，使得層-層自組裝過(guò)程（即生物合成，**步）開(kāi)始，通過(guò)無(wú)菌氧氣的作用在基膜表面上生長(zhǎng)BC/GO膜（厚度約為0.2-0.4 mm）。

在**個(gè)循環(huán)中，生成的BC/GO膜作為新的基膜，**個(gè)BC/GO膜通過(guò)生物合成生長(zhǎng)。重復(fù)這些循環(huán)直至達(dá)到預(yù)期的水凝膠厚度（拉伸測(cè)試：約2 mm，形態(tài)分析：約5 mm）。

2  BC/GO納米復(fù)合材料水凝膠的結(jié)構(gòu)

SEM圖像顯示，BC/GO-1，BC/GO-2和BC/GO-3中的GO均勻分布在BC網(wǎng)絡(luò)中。TEM圖像進(jìn)一步驗(yàn)證了BC/GO納米復(fù)合材料的網(wǎng)狀纏結(jié)結(jié)構(gòu)。

3   BC/GO納米復(fù)合材料水凝膠的力學(xué)性能

**的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線顯示，隨著GO含量的增加，峰值負(fù)荷呈上升趨勢(shì)，斷裂應(yīng)變呈下降趨勢(shì)。BC/GO納米復(fù)合材料水凝膠的拉伸強(qiáng)度和模量明顯優(yōu)于BC，且其提升程度取決于GO含量。

4   BC/GO納米復(fù)合材料水凝膠的強(qiáng)化機(jī)制

通過(guò)層-層自組裝方法生成的BC/GO水凝膠性能的提高可歸結(jié)于以下因素：

如FTIR圖譜顯示，BC和GO之間形成的氫鍵確保了一維和二維組分之間的緊密結(jié)合。

其次，層-層培養(yǎng)模式改善了二維GO納米片在三維BC基質(zhì)中的擴(kuò)散。層-層培養(yǎng)模式促進(jìn)了一維BC納米纖維對(duì)二維GO納米片的機(jī)械捆綁，從而形成葉脈狀結(jié)構(gòu)。

強(qiáng)氫鍵，緊密的機(jī)械捆扎和均勻分布是機(jī)械性能大幅提升的原因。

小編zhn2021.07.20