随着地球上人口的日益增加和不可再生资源的不断消耗,对可再生资源的挖掘利用引起了科研工作者的广泛关注。可再生资源大多数均来源于太阳能,因此发展太阳能高效利用技术具有重要的意义。光热转换是对太阳能高效利用的一种有效手段,具有光热效应的材料可将太阳能转化为热能,从而实现太阳能的收集与利用。在光热转化材料中,金属纳米粒子和氧化石墨烯具有显著的光热性质。贵金属纳米粒子具有特殊的光学性质-局域表面等离子体共振(LSPR)。该种LSPR效应受金属纳米粒子形状、尺寸和周围介质等因素影响。并且不同组成成分的贵金属纳米粒子也表现出不同的LSPR共振模式,进而展现出对不同波段的光吸收。在光热转换应用中最常见的就贵金属纳米粒子是金和银纳米粒子。二维材料如氧化石墨烯不仅具有较好的导热效率,同时还具有很高的光热转化效率,也被用于太阳光照射下的水分蒸发的光热转化膜的制备与应用。将金银纳米粒子和氧化石墨烯负载于一定的载体上能够获得具有增强光热转化性能的复合材料,并可其实际应用范围。蛋壳膜作为一种废弃的天然生物质材料,因其独特的三维纤维网状膜结构可以用作纳米粒子的载体。本论文旨在具有三维纳米纤维网络结构的蛋壳膜上复合具有光热转化性质的金银纳米粒子和氧化石墨烯纳米片,构建具有增强光热效应的复合生物膜;研究二种纳米粒子在蛋壳膜上的复合组装方式,考察金银纳米粒子与氧化石墨烯的协同光热转化效应,为以蛋壳膜为载体的功能性复合生物膜在光热药物释放等领域的潜在利用奠定基础。论文主要包括以下两个方面:1.太阳光驱动下负载金纳米粒子和氧化石墨烯复合蛋壳膜的光热性能研究。通过“浸渍-干燥”法将氧化石墨烯纳米片负载于蛋壳膜表面。利用蛋壳膜的还原性质,采用水浴加热的方法在蛋壳膜上原位生成金纳米粒子。通过氧化石墨烯的负载以及金纳米粒子的原位合成这两个处理过程即可获得金纳米粒子/氧化石墨烯/蛋壳膜复合物。对复合生物膜的形貌与化学结构进行表征分析。进一步考察了复合生物膜的光热性质,系统分析了不同样品的表面温度随光照时间的变化情况,并对不同复合生物膜的光热区域进行了详细地分析。结果表明相比于单一纳米粒子改性的蛋壳膜,金纳米粒子/氧化石墨烯/蛋壳膜复合结构具有明显的增强光热转化效应。2.太阳光驱动下负载银纳米粒子和氧化石墨烯的复合蛋壳膜的光热性能研究。首先,以硝酸银为前驱体通过光诱导合成制备具有特定LSPR性质的三角形银纳米粒子。采用自组装的方法将合成的三角形银纳米粒子组装至蛋壳膜上,随后通过“浸渍-干燥”法将氧化石墨烯纳米片与组装有银纳米粒子的蛋壳膜表面,制备了银纳米粒子/石墨烯/蛋壳膜复合物。表征分析了不同的蛋壳膜样品的光学特性,表面形貌以及化学组成。不同于金纳米粒子,三角形银纳米粒子LSPR性质赋予样品独特的光吸收特征。详细考察了不同蛋壳膜样品的光热性能。结果表明银纳米粒子/石墨烯/蛋壳膜复合膜具有增强的光热转化性能。本论文中所制备的光热转换复合材料可能在生物医学的光热治疗领域有很大的应用前景。