[发明专利]具有梯度结构的石墨烯/细菌纤维素复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种具有梯度结构的石墨烯/细菌纤维素复合材料的制备方法，所述的复合材料由石墨烯和细菌纤维素组成，且石墨烯与细菌纤维素比例在材料厚度方向呈梯度变化；其特征在于，采用膜液界面培养法，在原位培养得到的细菌纤维素水凝胶基底膜表面上6～100次喷洒含有0.024～0.67mg/ml石墨烯的混合培养基，实现膜液接触，从而制得石墨烯/细菌纤维素复合材料；具体步骤如下：

步骤一、配制培养基，并置入灭菌锅高温高压灭菌30～60min；

步骤二、在无菌环境下，将菌种接种到培养基中， 将已接种的培养基在30℃条件下静置培养1.5～3天，得到厚度为1～2mm的细菌纤维素膜，作为膜液界面培养石墨烯/细菌纤维素的基底膜；

步骤三、将石墨烯分散液超声15～30min，所述石墨烯分散液的石墨烯含量为0.5～2mg/ml；然后与未接种的培养基配制成多种不同体积比的混合培养基，体积比范围为1:40～2:1，从而得到浓度范围在0.024～0.67mg/ml的不同浓度石墨烯的混合培养基，超声15～30min，备用；

步骤四、以雾状的形式将步骤三配置的不同浓度石墨烯的混合培养基喷洒在步骤二所述基底膜上，单位基底膜面积上喷洒混合培养基的体积为0.02～0.03ml/cm²，喷洒次数为6～100，在6～100次的喷洒过程中，按照喷洒的顺序混合培养基中的石墨烯的浓度从低到高变化，每次喷洒后等膜表面的混合培养基消耗完毕后再进行下次的喷洒，最终形成厚度为1～30mm的石墨烯/细菌纤维素复合膜，清洗冷冻干燥后即为具有梯度结构的石墨烯/细菌纤维素复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种具有梯度结构的石墨烯/细菌纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯包括氧化石墨烯片、碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米颗粒、氮化硼片及氮化硼颗粒中的一种，其中，片的直径、颗粒的直径、管的长度和纤维的长度的尺度范围均为0.2～5μm。

3.根据权利要求1所述的一种具有梯度结构的石墨烯/细菌纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述菌种包括木醋杆菌、醋化醋杆菌、木葡糖酸醋杆菌、产醋醋杆菌和巴氏醋杆菌之一。

4.根据权利要求1所述一种具有梯度结构的石墨烯/细菌纤维素复合材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述石墨烯分散液的石墨烯含量为0.5～2mg/ml。