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丝素蛋白氧化石墨烯复合膜的制备与研究
一、引言
随着科技的发展，复合材料越来越受到人们的关注。复合材料能够综合各种材料的优势，以期得到更好的性能。氧化石墨烯是一种具有优异性能的二维纳米材料，具有优异的导电、导热、机械性能，丝素蛋白作为一种高分子有机物，具有天然的生物相容性和生物可降解性。因此，将丝素蛋白与氧化石墨烯复合能够得到一种性能优异的复合薄膜，具有很好的应用前景。
本文以丝素蛋白与氧化石墨烯的复合薄膜为研究对象，介绍其制备方法、物理性质及应用前景。
二、制备方法
在制备丝素蛋白氧化石墨烯复合膜的过程中，首先需要制备氧化石墨烯。常用的方法有石墨氧化还原法、氧化剂热分解法、高温电解法等。其中，氧化剂热分解法具有简单、操作容易、成本低的优点，在实验中得到了应用。
制备氧化石墨烯薄片的步骤如下：
1.将一定量的石墨粉加入硝酸中，搅拌均匀后续加过高氯酸溶液，继续搅拌。
2.将上述混合物充分转移到滴定管中，慢慢地加入氢氧化钠水溶液。观察到气泡产生，并伴随着一定的温度升高。
3.将反应溶液过滤、洗涤，得到石墨烯氢氧化物。并烘干得到氧化石墨烯。
接着，将得到的氧化石墨烯与丝素蛋白混合均匀后，用聚合物模板法制备复合薄膜。
制备过程如下：
1.在有机溶剂中将丝素蛋白溶解。
2.将氧化石墨烯加入丝素蛋白溶液中，并经过超声波处理使其充分混合。
3.将混合物注入到聚合物模板中，蒸发有机溶剂，将混合物浸泡在水中，并通过离心处理，得到丝素蛋白氧化石墨烯复合薄膜。
4.将膜表面清洗干净，烘干后进行物理性质测试和表征。
三、物理性质及表征
将得到的丝素蛋白氧化石墨烯复合膜进行物理性质测试和表征。测试包括动态机械性能、热稳定性和杨氏模量等性能。表征方法主要包括扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等。
测试结果表明，丝素蛋白氧化石墨烯复合膜具有较好的动态机械性能。热稳定性较高，在高温下不容易分解，杨氏模量较高，具有较好的强度和稳定性。
SEM和TEM测试结果显示，复合膜表面均匀、光滑，氧化石墨烯均匀地包覆在丝素蛋白中。FTIR测试结果表明，丝素蛋白与氧化石墨烯之间存在氢键相互作用。
四、应用前景
丝素蛋白氧化石墨烯复合膜具有很好的应用前景。在生物医学领域，可应用于组织工程修复和人工器官制备等方面。在电子、光电、传感器等领域，可应用于绝缘材料、导电材料等。
在组织工程修复方面，复合膜具有优异的生物相容性，能够促进细胞黏附和生长。并且，复合膜的热稳定性使其可以承受高温灭菌，在使用中更加安全。
在电子、光电、传感器等领域，复合膜具有优异的导电性能和机械性能，可以作为新型的绝缘材料和导电材料，具有很好的应用前景。
总之，丝素蛋白氧化石墨烯复合膜具有广泛的应用前景，是一种具有巨大潜力的新型材料。