石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成蜂窝状的二维平面结构,是包括零维富勒烯、一维碳纳米管、三维金刚石在内的碳同素异形体基本组成单元。自2004年Geim首次报道独立存在的石墨烯以来,它在力学、热学、电学、光学等方面的优异性能,使之成为近年来材料及物理学等领域的研究热点。现在石墨烯主要应用在储能电池、纳米电子器件、储氢材料、分子检测和生物医学等方面,其最大的应用还是在电子器件领域。我们则着眼于其在分子方面的应用,简而言之就是制备石墨烯的复合材料并将其应用在生物方面。只有当石墨烯的层数在10层以下才能体现出其准二维纳米结构的各项特性。本课题采用化学还原法,水作为分散剂,首先利用Hummers法制备氧化石墨烯,然后再在微波的条件下,淀粉作为还原剂,制备低层数石墨烯。利用紫外可见吸收光谱测定其氧化还原程度,并使用TEM、SEM、XRD及FT-IR等对石墨烯及其复合物的形貌、结构进行了分析和表征。红外和XPS分析结果显示氧化石墨烯上存在大量的含氧基团如羰基、羟基、羧基、环氧基等,这些极性基团的存在使氧化石墨具有很好的亲水性。还原后通过结构表征,结果显示,羧基等含氧基团得到了还原,并且部分淀粉能够复合到石墨烯表面上,从而可能提供了纳米粒子的复合位点。我们还利用原位复合和物理吸附两种方式将石墨烯与银纳米粒子进行复合,检测其表面拉曼增强性能和生物抑菌性能,最终得到了制备石墨烯和石墨烯复合材料的最优反应条件。结果表明通过微波和淀粉的还原,银纳米粒子成功地生长在了石墨烯表面,平均粒径为34nm。因此对石墨烯有一定的表面拉曼增强作用。由于银纳米粒子有抑菌作用,复合物也可以作为抑菌物使用。经测定复合材料对铜绿假单胞菌的最小抑菌浓度(MIC)为0.5%。而以物理方式复合的材料,虽有部分的银纳米粒子能够复合在石墨烯上,但是由于复合量较少,其拉曼增强的效果较同步还原的方式制备的石墨烯与纳米银复合材料增强效果差,并且银纳米粒子的含量达不到抑菌的目的。综上所述,通过原位复合的方式,我们得到了具有良好的抑菌性,并且有表面拉曼增强性能的石墨烯与纳米银复合材料。