1   提出了一種層-層自組裝方法改進傳統的原位靜態培養法。

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

3   相比純BC水凝膠，BC/GO水凝膠的力學性能**提高。

1  BC/GO納米復合材料水凝膠的制備

在層-層自組裝之前，通過傳統的靜態培養方法制備基膜（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，每個循環有兩個連續的步驟。

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

在**個循環中，生成的BC/GO膜作為新的基膜，**個BC/GO膜通過生物合成生長。重復這些循環直至達到預期的水凝膠厚度（拉伸測試：約2 mm，形態分析：約5 mm）。

2  BC/GO納米復合材料水凝膠的結構

SEM圖像顯示，BC/GO-1，BC/GO-2和BC/GO-3中的GO均勻分布在BC網絡中。TEM圖像進一步驗證了BC/GO納米復合材料的網狀纏結結構。

3   BC/GO納米復合材料水凝膠的力學性能

**的拉伸應力-應變曲線顯示，隨著GO含量的增加，峰值負荷呈上升趨勢，斷裂應變呈下降趨勢。BC/GO納米復合材料水凝膠的拉伸強度和模量明顯優于BC，且其提升程度取決于GO含量。

4   BC/GO納米復合材料水凝膠的強化機制

通過層-層自組裝方法生成的BC/GO水凝膠性能的提高可歸結于以下因素：

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合。

其次，層-層培養模式改善了二維GO納米片在三維BC基質中的擴散。層-層培養模式促進了一維BC納米纖維對二維GO納米片的機械捆綁，從而形成葉脈狀結構。

強氫鍵，緊密的機械捆扎和均勻分布是機械性能大幅提升的原因。

小編zhn2021.07.20