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离子聚合物金属复合材料(Ionic Polymer Metal Composite,简称IPMC)是一种新型的智能材料,它以超快响应、低电压驱动、高能量转换效率、高驱动能量密度和高灵活性的特性,在柔性机器人、智能材料、生物医学设备、仿生机器人和驱动材料等方面显现出了巨大的应用前景。然而输出力低和成本高等问题大大制约了IPMC的发展。为了增加IPMC的输出力同时降低成本,本论文使用了一种廉价的增强材料细菌纤维素晶须(Bacterial Cellulose nano Whisker,简称BCW)来改性IPMC。主要研究和结果总结如下:以硫酸水解细菌纤维素得到BCW,对硫酸水解过程进行单因素和响应面优化实验。结果表明,当硫酸浓度为58%,反应温度为47℃,反应时间为26 h,固液比为1:20时,水解可以得到最优的BCW得率。通过XRD、FT-IR和TEM测试对BCW进行表征,结果表明,硫酸只是水解了BC的无定形区,使得结晶区分离出来成为晶须。Zeta电位结果表明,BCW具有较好的稳定性,能稳定地分散在水中,不容易发生沉淀和团聚现象。将所制备的BCW添加到Nafion溶液中,当添加量为0.1 wt%时,制备成的BCW/Nafion复合膜表面光滑均匀,无团聚现象。对BCW/Nafion复合膜进行了FT-IR和SEM表征,并与Nafion浇铸膜进行对比。结果证实BCW确实成功复合进了BCW/Nafion复合膜。拉伸试验结果表明添加了BCW的BCW/Nafion复合膜的杨氏模量相比纯Nafion浇铸膜多了一倍,极大地增加了浇铸膜的力学性能。将BCW/Nafion复合膜制备成Ag-IPMC和Pt-IPMC,对其进行了SEM、持水性、表面电阻和电致动性能测试,并与Nafion制备的Pt-IPMC进行了对比。结果表明,AgIPMC的表面银颗粒沉积比较均匀,排列致密,结合性好,使得Ag-IPMC的表面电阻远小于Pt-IPMC。由于BCW具有良好的亲水性,极大地增加了复合膜的持水性,使得所制备的IPMC持水性显著增加。Ag-BCW/Nafion-IPMC的电致动性能与Pt-BCW/NafionIPMC相差不大,但是由于其表面金属层氧化的问题,在实际应用上有所欠缺。BCW的添加使得IPMC的电致动性能增加很多,并且其相比Nafion来说非常廉价,这为IPMC的工业化生产提供了一种可能的思路。