作为最常见的一种可再生天然高分子原材料,淀粉具有成本廉价、来源广泛的优点。我国淀粉资源储量丰富,淀粉产品及相关产业的研究和创新关系着农业、食品工业、医药等行业的发展。研究不同来源淀粉的结构、特性,扩大变性淀粉的类型、改进淀粉改性方法,研制其与不同物质的复合材料制备工艺及性能,是实现淀粉产品开发和利用的基础。在石油资源短缺、环境日益恶化的今天,以丰富廉价、可再生的淀粉为原料制备淀粉基复合材料,用以代替石油基塑料材料具有极大的现实意义和应用价值。通过对淀粉认识的加深和对添加剂、改性方法的不断研究,有助于可完全降解、绿色环保、价格低廉、性能优越的淀粉基新型功能材料的制备,并实现其广泛应用。本论文从淀粉膜材料自身力学性能不佳的缺陷入手,在对淀粉、增塑剂、增强剂结构等因素与力学性能关系的研究基础上,制备了淀粉基植物医用硬胶囊和改性石墨烯-淀粉自组装复合膜材料。通过对制膜工艺过程中不同种类的淀粉进行结构、胶液和膜材料性能的对比,掌握了原淀粉和改性淀粉性能之间的差异,对各种淀粉膜材料强度、溶胶黏度等有了具体认知;此外,研究了制膜工艺中溶胶黏度、塑化剂含量、凝胶剂、增强剂种类等因素,对淀粉基复合型膜材料的抗拉伸强度、水阻隔性、延伸率等性能的影响。为进一步研究淀粉基阻隔膜材料奠定了坚实的理论基础。考察了不同种类淀粉酶对淀粉原料进行改性处理后,玉米淀粉分子结构、溶胶黏度和囊材力学强度的变化,最终选用异淀粉酶对其进行表面改性。进一步研究了酶用量、添加剂含量等对淀粉胶囊膜力学强度、透水性、脆碎度的影响。研究发现,经过异淀粉酶修饰后,玉米淀粉溶胶的粘度降低至3000m Pa·S左右,满足胶囊生产中蘸胶的工艺要求,有利于胶囊膜厚度的控制。加入3.0%卡拉胶、0.2%聚乙烯醇(PVA)、0.5%海藻酸钠等,不仅保证了玉米淀粉溶胶的凝胶性能,而且在吸水性能稳定的前提下,有效地增强了淀粉膜的拉伸强度和韧性。当溶胶的浓度为12%时,能够得到表面平整,厚度均一,脆碎度较低的胶囊壳及胶囊膜。通过调整异淀粉酶加入量和作用时间,可以有效地控制玉米淀粉胶囊的崩解时限,实现了对药物释放时间的控制。所制备的胶囊性能符合国家对硬质胶囊的要求,完善了纯植物医用硬胶囊的制备工艺。通过用阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠对还原氧化石墨烯进行表面改性修饰,经扫描电镜、傅里叶红外光谱、X射线衍射分析和紫外-可见光谱等表征手段的表征和检测可知：表面富含含氧基团的改性还原氧化石墨烯(r-RGO)与氧化淀粉具有较好的相容性；并且,通过对比,所得到的r-RGO复合膜材料具有较高的机械强度、阻水性和较低的光透过性,即制备的r-RGO填充淀粉基复合膜材料不仅机械强度得到了提高,而且赋予了新的阻水、遮光的功能。