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石墨烯聚乳酸复合膜的制备及其性能研究
石墨烯是一种新型的二维材料，以其特殊的电学、力学和光学性质，得到了广泛的研究。而聚乳酸作为一种生物可降解的聚合物，在生物医学领域也受到了广泛的关注与应用。因此，将石墨烯与聚乳酸复合，可以使得复合膜同时具备二者的特点，在生物医学领域具有广泛的应用前景。
一、制备方法
本实验制备的石墨烯为化学还原法制备，具体方法如下：将100ml的去离子水以7：3的比例与浓硝酸混合后，搅拌至完全溶解。将20g的天然石墨粉末加入到上述混合液中，超声分散60min后，搅拌静置12h，过滤并洗涤至中性，再在600℃下还原3h即可获得石墨烯。
将聚乳酸溶于氯仿中，压缩制备成薄膜。将制备好的石墨烯分散到二甲苯中后，将聚乳酸膜放入其中，在超声分散10min后，离心分离后通过真空干燥制备得到石墨烯聚乳酸复合膜。
二、性能分析
通过SEM观察，复合膜呈现均匀的表面，石墨烯纳米片均匀分布，与聚乳酸基体结合良好。FTIR测试表明，复合膜表面出现了石墨烯的C-O和C=C双键吸收峰。TGA结果表明，石墨烯的加入提高了复合膜的热稳定性。CD测定表明，复合膜对周围环境中的菌群具有很强的抑菌能力，显示出良好的生物抗性能。通过机械实验测试，复合膜的抗张强度和断裂伸长率均得到提高，表明石墨烯的加入增强了复合膜的力学性能。最后，通过体外实验测试，复合膜在细胞培养中无细胞毒性和细胞凋亡，表现出较好的生物相容性。
三、结论
本实验成功制备了石墨烯聚乳酸复合膜，研究了其基本性能与应用性能。实验结果表明，石墨烯的加入提高了复合膜的热稳定性、机械强度、生物抗性能和生物相容性等性能。这些性能的提高极大地拓展了生物医学领域中复合材料的应用前景。