最近几年,石墨烯材料(单层/少层石墨烯、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯)的抗菌活性的研究引起了国内外科研工作者的广泛关注,石墨烯材料不仅作为一种潜在的抗菌剂,而且作为组织工程支架涂层材料,具有抗菌活性的石墨烯都存在巨大的应用潜力。低维化学修饰的石墨烯片(L-CMG)具有独特的结构及物理化学和生物学性质,而且易于复合形成复合物。以粉末(涂层)、自支撑纸/膜及三维多孔结构形式存在。尤其是以L-CMG为模块构筑三维宏观材料,可以同时拥有可操控性和多功能的优势,在多种领域显示出巨大的应用前景。银纳米粒子是传统的抗菌剂,将L-CMG和银复合,石墨烯材料为银纳米粒子提供了柔性基底,并确保Ag能够在液相中均匀分散,有助于提高Ag纳米粒子的分布和利用率,并增大了纳米颗粒与细菌的接触面积,从而提高Ag纳米粒子与细菌的接触几率,实现协同抗菌的作用。碳纤维作为复合材料常用的增韧纤维,具有高强度、高模量、低密度、耐腐蚀、导电性、传热性、比重轻及生物相容性好等优点,已在航空、航天、核工业等行业有广泛应用。碳纤维复合功能纸也在电极材料等材料化学领域有着广阔应用。采用改进的Hummers方法,结合滴涂和阶梯热处理方法,我们以L-CMG为模块制备了氧化石墨烯纸(GOP)和还原氧化石墨烯纸(rGOP),材料具有柔性、导电、抗菌和哺乳细胞相容的性质。但是由于在较低的温度下完成的热还原,因此石墨烯纸质材料的结晶程度较低,即使片层排列整齐,抗拉强度仍然较低。为此,本论文在保持原制备方法优势的前提下,提出以短切纤维为增强相,以期提高石墨烯纸的强度;此外,将研究复合Ag纳米粒子,目的是一方面验证所制备的石墨烯纸的抗菌活性,另一方面作为载体,通过担载Ag纳米粒子,实现制备含金属纳米颗粒的抗菌纸。具体的,本论文从以下几个方面开展了研究:1、首先制取不同浓度的GO胶体,采用滴涂法,在基底上滴涂GO胶体,置于真空环境下干燥成膜,制得GOP;2、具有不同粗糙度的rGOP的合成与抗菌活性表征。针对上述的氧化石墨烯材料及成膜方法,采用不同成膜基底,改变成膜基底表面的粗糙度,通过阶梯热还原法获得不同表面形貌的rGOP;3、采用GO胶体,与银纳米粒子、短切碳纤维复合,GO负载银纳米粒子的同时,作为银纳米粒子的水相胶体分散剂。采用上述方法制备出了具有高力学强度的石墨烯纸。配合紫外吸收光谱吸光度的表征,半定量比较不同硝酸银用量时,银纳米粒子在GO纳米片的负载量;并研究不同碳纤维掺加量对银纳米粒子尺寸和复合纸强度、疏水性、电阻值及抗菌活性的影响规律。以GO胶体溶液为基体,实现了Ag纳米粒子、碳纤维的有效复合,获得了一种柔性、高强度的石墨烯基抗菌纸,易加工,制备工艺简单;探讨了L-CMG组装的石墨烯纸的抗菌活性,为进一步揭示材料的抗菌机理、规模化制备及拓宽材料的应用范围奠定了坚实的基础。