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近年来,细菌耐药性的问题给人们带来了巨大的挑战,金属纳米微粒(MNPs)如Ag NPs,Cu NPs,Au NPs等由于具有相对较大的比表面积和特殊的抗菌机制,使得其在抗菌领域得到了非常广泛的应用,然而NPs非常易于聚集成较大的颗粒,这一缺点限制了NPs与细菌的有效接触面积,进而降低了其抗菌活性。NPs的这一缺点可以通过将其担载到相应的基材表面来加以克服,其中无机材料中的石墨烯材料由于具有优良的导电性、抗菌性、相对较大的比表面积和丰富的含氧官能团使得它成为一种理想的金属纳米微粒的载体。更重要的是石墨烯材料与NPs之间的协同作用能够显著提高纳米材料的抗菌活性,尽管如此,在合成复合材料的过程中经历的复杂工序非常容易导致石墨烯的团聚和表面结构的破环,因此引入聚合物在稳定NPs的同时还能够降低合成过程中对石墨烯材料的破坏是解决以上问题的一种非常有希望的方法。在本论文中,我们基于贻贝化学策略设计并构筑了一类新型亲水性聚合物改性的石墨烯稳定的银纳米杂化抗菌材料。具体的工作包括以下两部分:1、受贻贝化学思想的启发,设计并合成了一种季铵盐化聚合物修饰的还原氧化石墨烯稳定的银纳米杂化材料(rGO-QCP-Ag),并用作高效的抗菌剂和纳米催化剂。rGO-QCP-Ag纳米杂化材料具有高的正电荷密度和良好的亲水性,并且沉积在rGO上的Ag纳米颗粒具有超小的尺寸和分散稳定性。所制备的纳米杂化材料对大肠杆菌(G-)和金黄色葡萄球菌(G+)均表现出高效且长期的抗菌特性,尤其是它可以在16μg/m L的浓度下2 h内就可以迅速杀死大肠杆菌。纳米杂化材料的抗菌机制主要涉及细胞膜损伤和活性氧(ROS)的产生。此外,该纳米杂化材料还对亚甲基蓝和对硝基苯酚呈现出高效地催化还原活性。纳米杂化材料的优异抗菌和催化性能主要归因于其良好的水分散稳定性和在聚合物修饰的rGO片上均匀分散的小尺寸银纳米颗粒(Ag NPs),同时结合了二维rGO纳米片的协同作用。上述特性使纳米杂化材料高效地与细菌和反应物接触,从而显著地增强了材料的抗菌和催化性能。2、通过可逆加成-断裂链转移自由基聚合反应制备了一种新型的邻苯二酚封端的共聚物(CCP),该共聚物包含亲水的聚乙二醇甲基丙烯酸酯(PEGMA)链段和聚2,3-甲基丙烯酸环硫丙酯(PETMA)配位功能链段。在温和的室温条件下,该聚合物可以通过贻贝启发化学方法很容易地功能化到rGO的表面。利用获得的CCP-rGO二维纳米片作为平台,通过原位还原方法构筑了CCP-rGO支持的分散性良好的Ag NPs复合材料(CCP-rGO-Ag)。所制备的CCP-rGO-Ag纳米复合材料对G-(大肠杆菌)和G+(表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌)均表现出高效而持久的抗菌活性,并且有效地降低了纳米材料的细胞毒性。与未进行聚合物改性的rGO-Ag相比,CCP-rGO-Ag在溶液中表现出更高的抗菌活性,这主要归因于在rGO表面引入了具有稳定和分散Ag NPs的亲水性配位聚合物。