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细菌纤维素(BC)由于其优越的物理化学特性和生物学性能,被广泛的用于各种复合材料的制备,以拓展细菌纤维素的应用领域。由于氧化纤维素的生物可降解性和其悬浮液的分散性和稳定性优于纤维素,且氧化细菌纤维素大量的羧基基团能与各种基团结合。因此本研究中首先采用2,2,6,6-四甲基-1-哌啶酮(TEMPO)/NaBr/NaClO氧化体系对细菌纤维素C6位伯羟基进行选择性氧化,探究了氧化剂NaClO、反应温度和细菌纤维素形态对氧化羧基含量的影响,并利用FT-IR、13C-NMR、XRD、SEM、TA和DSC对固体产物进行了表征。结果表明,细菌纤维素干重1 g打浆得到的纤维素浆液,NaC1O 6mmol,TEMPO 0.016 g,NaBr 0.1 g,反应 12-18 h 可以获得羧基含量较高的氧化细菌纤维素(羧基含量为1.47m mol/g)。FT-IR和13C-NMR结果表明细菌纤维素C6位伯醇羟基被选择性催化氧化成了羧基;XRD结果证明氧化后细菌纤维素的结晶结构没有发生明显改变,但是氧化后细菌纤维素的结晶度(86.84%)小于氧化前细菌纤维素的结晶度(90.57%);TA和DSC结果表明氧化后细菌纤维素的热稳定性没有改变;SEM结果显示氧化后细菌纤维素的三维纳米网状结构得到保留。TEMPO/NaBr/NaClO氧化体系能够选择性氧化纤维素的C6位伯羟基而获得羧基含量较高的氧化细菌纤维素(OBC)。随后,以OBC为基质材料,聚醚胺D2000(PEA D2000)为交联剂,氧化石墨烯(GO)为强化材料通过真空助压自组装法制备得到具有层状结构的高柔韧性能的GO-PEA-OBC纳米复合膜。Zeta电位结果证明,GO-PEA-OBC复合材料分散液稳定性较好,OBC、GO和PEA相互之间,以及各自之间没有发生聚集;SEM对的微观表面和横截面形貌进行表征,结果表明GO-PEA-OBC复合膜具有三维纳米网状结构和紧密的层-层状结构;GO和OBC的羧基与PEA D2000的端极氨之间的连接方式是通过FT-IR和13C-NMR进行表征的,结果表明PEA D2000-作为一种交联剂,通过酰胺键将GO复合到OBC纳米网状结构中;XRD对GO-PEA-OBC复合膜的结晶的晶型结构和结晶度进行分析。结果表明,GO-PEA-OBC复合膜的晶型结构与OBC一致,但GO-PEA-OBC复合膜的结晶度(98.76%)高于OBC的结晶度(86.84%)。GO-PEA-OBC复合膜的热稳定性是通过TA和DSC进行分析,结构表明,与OBC相比,GO-PEA-OBC复合膜热稳定性没有发生明显的变化。通过拉伸试验对GO-PEA-OBC复合膜的机械性能进行了分析。其中GO-PEA-OBC复合膜的拉伸强度和断裂伸长量(45.03 MPa、4.35 mm/mm)明显高于 OBC(68.14 MPa、7.33 mm/mm)的。