功能复合纳米材料结合两种及两种以上材料的性质极大拓宽了其研究应用领域。天然生物材料与纳米材料的结合趋势势不可挡,单就其绿色低耗环保的优点来说便值得我们深入研究。蛋壳膜(Eggshell Membrane,ESM)作为一种来源丰富、价格低廉、天然绿色材料,已然引起了人们的广泛关注,外加其结构组成的特殊性使其在环境污染、生物传感及生物医学等方面显示出良好的应用前景。本论文旨在利用天然的蛋壳膜通过自组装技术与纳米材料结合制备出一系列功能复合材料,用于催化反应和表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)方面的性能研究。具体研究内容如下:(一)蛋壳膜/两种银纳米板复合膜的制备及其SERS分析将天然生物蛋壳膜与三角板银纳米粒子相结合,成功制备出一种新型的SERS基底材料。室温下合成出的三角板银纳米粒子(Silver nanoplate,AgNP)由于其局域表面等离子体共振(Localized Surface Plasmon Resonance,LSPR)性质呈现蓝色,通过静电组装制得AgNP@ESM复合膜材料,并利用热老化方法实现蛋壳膜上三角板银纳米粒子向圆盘银纳米粒子的原位转化,其形貌尺寸的变化导致LSPR性质的改变,表观上蛋壳膜颜色由蓝色变化为黄色,从而直接导致该基底材料上信号分子不同的SERS增强效果。(二)蛋壳膜/银三角纳米粒子复合膜的制备及其催化和SERS性能研究以蛋壳膜作为生物支架,通过静电自组装的方法负载上由光诱导法制得的银三角纳米粒子,银三角纳米粒子的LSPR光学性质使得处理后的蛋壳膜的颜色呈鲜亮的蓝色。利用UV-Vis DRS、SEM、XRD和XPS等技术手段对蛋壳膜纤维上的银三角纳米粒子的微观结构和表面性质进行表征,结果表明蛋壳膜上组装银三角纳米粒子后其三维多孔结构并未改变,将所制得的复合膜功能材料作为催化剂能加速硼氢化钠还原4-NP反应的进行。并且,该复合膜易于从反应体系中分离,因而可以用于重复催化实验且至少能重复催化六次还原反应。值得注意的是,该复合膜同时也显示出高的SERS活性而使得在异相催化反应中原位SERS监测分子间的转变成为可能。(三)蛋壳膜/二氧化钛纳米粒子复合膜的制备及其光催化性能研究二氧化钛作为一种无毒、低成本、稳定性和生物相容性都优良的光催化剂,与具有三维多孔结构的蛋壳膜相结合,二者优势叠加,利用蛋壳膜本身对有机染料分子的吸附性及二氧化钛的光降解功能,制备出能快速降解有机染料并能重复使用的复合催化剂材料。对所制得的材料进行UV-Vis、SEM、XPS、TGA、XRD和Raman等表征研究蛋壳膜纤维上二氧化钛纳米粒子的一些微观性质,并证明大量的二氧化钛纳米粒子成功组装至纤维膜上。将该复合膜用于罗丹明B(RhB)染料分子的光照降解实验,结果也表明该复合催化剂材料对染料降解显示出良好的光催化性能。