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由微生物发酵形成的细菌纤维素(BC),具有超细纳米纤维网状结构,是一种新型纳米生物材料。与天然的植物纤维素相比,细菌纤维素具有更高纯度、持水性、机械性能和生物相容性等优点,因此在生物领域具有广泛的应用前景。本文利用木醋杆菌发酵制备BC,优化发酵培养条件,提高纤维素产量,并将其引入到玻璃纤维与环氧树脂基体界面,同时制备系列功能性细菌纤维素复合材料。具体内容如下：通过单因素和正交实验优化了发酵条件,经过优化后的木醋杆菌的最佳发酵条件为：葡萄糖7.0%,酵母浸膏1.5%,磷酸氢二钠0.4%,硫酸镁0.02%,乙醇1.0(v/v)%,pH=6.8,接种量为7%,种龄为24h,30℃静置培养10天。原位生物发酵将BC引入到玻璃纤维与环氧树脂基体界面,纤维素的网状结构提高了玻璃纤维表面的粗糙程度,增大了纤维与环氧树脂基体的有效接触面积；其分子结构中大量的羟基不仅可以与玻璃纤维表面Si-OH形成氢键作用,还可以参与环氧树脂的固化反应,改善纤维与环氧树脂基体之间的界面粘结,同时不会造成环境污染。在该体系中,通过改变BC的用量以及热处理条件,可使玻璃纤维与环氧树脂达到最佳的界面结合状态。微脱粘测试发现,当发酵培养时间为1h,热处理温度为140℃时,界面剪切强度为22.09+2.49MPa,相较于未改性体系提高了57.0%。为了提高细菌纤维素的生物活性和机械性能,在培养体系中引入明胶,并利用戊二醛溶液交联。培养液中加入明胶,培养体系黏度以及溶氧量发生变化,影响木醋杆菌的繁殖与分泌BC过程,从而改变BC的产量与微观结构。随着明胶浓度的增加,纤维素丝带变细,结构更为致密。采用戊二醛交联提高了复合材料热稳定性和力学性能,但降低复合材料的亲水性。当戊二醛浓度1.0wt%,交联温度为30℃,交联时间为24h,此时得到的复合材料力学性能达到最佳值,干膜拉伸强度和湿膜压缩强度分别为128.14±8.56MPa和9.675±0.318kPa。采用原位生物发酵,制备BC/聚乳酸(PLA)纤维复合材料,PLA纤维的分散性和表面亲水性对复合材料结构的影响很大。表面接枝明胶大大提高了PLA纤维表面的亲水性,并可提高纤维的湿热稳定性,在复合材料的提纯处理过程中保护PLA纤维。当聚乳酸纤维表面亲水性较好,纤维分散均匀,纤维毡厚度较小时,发酵培养液能够完全润湿纤维毡,木醋杆菌菌株分泌的BC微纤与PLA纤维相互缠绕,形成互穿网络,制备的复合材料最佳。石墨氧化后,在水溶液中超声剥离,形成稳定的氧化石墨(GO)纳米片悬浮液,加入到培养体系中,原位制备BC/GO纳米片复合材料。静置培养无法获得结构均匀的复合材料；随着GO纳米片浓度的增加,摇床培养的复合材料颗粒尺寸减小,结晶指数下降。经葡萄糖溶液还原后,复合材料的电导率随着培养液中GO纳米片浓度的增加而增加。BC湿膜提纯处理后,浸泡在GO纳米片悬浮液中,利用吸附作用制备BC/GO纳米片复合材料。碱性条件下形成的GO颗粒更小,更容易渗透到纤维素网络中；减小纤维素膜的体积或采用超声作用,能够加速BC对GO的吸收速率。拉伸测试和电阻率测试结果显示,当浸泡液pH=9.0,GO浓度为2.0mg/mL时,超声处理过的复合材料的拉伸强度为100.43+10.08MPa,还原后湿膜电导率为6.26S/cm,而纯细菌纤维素分别为38.46+2.18MPa和1.17S/cm。