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  近日，美國(guó)化學(xué)會(huì)ACS Applied Materials & Interfaces刊登了蘭州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院拜永孝教授研究組在石墨烯的環(huán)境友好制備以及在生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用的研究成果：Robust and antibacterial polymer/mechanically exfoliated graphene nanocomposite fibers for biomedical applications（ACS Applied Materials & Interfaces, 2018.1.10, 10: 3002-3010）。拜永孝教授為通訊作者，博士研究生馬宇為第一作者。

  石墨烯因其單原子層的二維結(jié)構(gòu)與優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)等性能被廣泛應(yīng)用于導(dǎo)電導(dǎo)熱材料、高性能復(fù)合材料、超級(jí)電容器等能源存儲(chǔ)的電極材料、傳感器以及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

  該項(xiàng)研究巧妙地采用天然糖類，借助自動(dòng)機(jī)械撕揭鱗片石墨的方法制備了高品質(zhì)非氧化態(tài)石墨烯，并與生物相容性高分子復(fù)合，制成可用于醫(yī)用手術(shù)縫合線的超高強(qiáng)度的納米復(fù)合纖維。實(shí)驗(yàn)證明，這種材料可以很好地分散在聚合物基質(zhì)中。石墨烯含量在0.3%時(shí)，復(fù)合材料具有2.1G帕斯卡的拉伸強(qiáng)度，并具有抗菌性、低細(xì)胞毒性等生物特性。

  拜永孝教授研究組評(píng)估了普通手術(shù)和石墨烯納米縫合線對(duì)傷口愈合的影響，“經(jīng)小白鼠試驗(yàn)證明，用含有0.3wt%溶質(zhì)的石墨烯縫合線處理的傷口，手術(shù)5天后表現(xiàn)出最佳愈合狀態(tài)，普通縫合線手術(shù)8天愈合不完全且留有更大的疤痕。”拜永孝對(duì)生物性能進(jìn)行了解釋，新型纖維顯著縮短了傷口的愈合周期，表現(xiàn)出很好的應(yīng)用潛力。

  拜永孝教授研究組一直致力于石墨烯的制備及其應(yīng)用領(lǐng)域的研究，取得了一系列重要研究成果。在復(fù)合材料領(lǐng)域，采用反萃取技術(shù)在水相體系中快速制備烷基化的氧化石墨烯，并通過(guò)溶液復(fù)合制備了石墨烯和高密度聚乙烯復(fù)合材料。由于烷基化的氧化石墨烯和高密度聚乙烯的強(qiáng)的相互作用，該復(fù)合材料的綜合性能被顯著提高。該工作發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)The journal of physical chemistry C（J. Phys. Chem. C, 2017, 121 (39), 21685-21694）和復(fù)合材料領(lǐng)域的Top期刊Composites Part A, 2018.2.20, 107: 479-488上。將高取向的氧化石墨烯嵌入聚乙烯醇基體中，制備了納米復(fù)合功能纖維，該纖維表現(xiàn)出良好的力學(xué)、抗紫外、抗菌等性能。該工作發(fā)表在復(fù)合材料領(lǐng)域TOP期刊Composites Part A（Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 2017, 102, 297-304.）。近年來(lái)，拜永孝教授研究組在石墨烯領(lǐng)域的研究工作發(fā)表于Composites Science and Technology，2014.6.16, 97: 6-11、Materials Letters, 2017.5.1, 194: 224-226、RSC Advances, 2017, 7(49): 31085-31092等相關(guān)領(lǐng)域的高影響力SCI期刊上。

  論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.7b17835