近年来,越来越多的天然聚合物和合成聚合物被用于纳米纤维复合材料的生产,具有广泛的应用前景。纤维素基复合材料由于其优异的细胞粘附性、高孔隙率和表面体积比、优异的力学性能、延展性、渗透性、可降解能力和生物相容性等性能而受到人们的广泛关注。细菌纤维素（BC）作为一种微生物多糖,是自然界生产的最强细胞外生物可降解聚合物材料之一,具有较高的强度和模量,纤维直径在20-100纳米之间,具有高结晶度、超细网状纤维结构、纯度、原位模塑性和聚合度（高达8000）等特性。纤维素链中存在的氢键可以与引入的聚合物相互作用,形成较强的杂化结构。最近的一些研究致力于使用纳米材料与BC形成BC基纳米复合材料,这些材料主要包括聚吡咯、二硫化钼、聚苯胺和石墨、氧化石墨烯、碳纳米管、石墨烯纳米片、陶瓷和生物聚合物或铂、氧化锡等无机纳米材料的BC基杂化物使用具有特殊特性的纳米材料。然而通过原位生长法制备BC基多维杂化支架的工作很少。本文第一章分别对全文的总体概念进行了论述。此外,它还侧重于选择各种添加剂来改变BC和BC基纳米复合材料的性能。确定生物反应器设计和其他培养参数对纳米复合材料生产的影响。静电纺丝是一种生产聚合物纳米纤维、可改变直径、形貌和渗透性的聚合物共混物的常规技术。虽然电纺膜由于其纳米纤维结构、载药能力、渗透性等而具有广泛的应用前景。然而,由于机械和热性能很差,它们的使用受到阻碍。如果能成功地与BC复合,电纺纳米纤维的上述问题就能得到解决。本工作的目的是制备新型BC基复合纳米复合材料。因此,从物理和力学性能方面确定BC对支架形貌的作用是很重要的。醋酸纤维素被认为是一种相对生态的再生纤维素材料,可用于生产纤维、薄膜和半透膜,用于纺织、生物医学和其他应用。在最近的研究工作中,我们使用定制的生物反应器开发了各种BC/ENM纳米复合材料。表征结果表明,BC可以很容易地生长在电纺纳米纤维的表面以及在电纺膜结构中存在的空隙内。结果还表明,培养基的体积、空气供应和发酵时间对杂交支架的亲油性有影响。长时间发酵提高了纳米复合材料的机械强度、吸水率和表面亲水性,但孔隙率和透气性降低;生物合成后吸水率、吸干能力和干燥时间均有增加。吸水率和持水时间的平均增长分别为72.8%和32.65%,而吸干能力则增长了16.5%。进行了进一步的研究,以比较连续供氧对杂化支架的生产,形态和性能的影响。结果表明,在富氧生物反应器中,BC的生长速率增加,需要较少的培养时间才能实现BC/ENM杂化结构。富氧生物反应器混合支架的平均增重约为13.75%。还研究了原位自组装方法来生产BC包覆的复合天然纤维,这些纤维后来被用于生产BC-NF/环氧复合材料。采用绿色生物合成法和简单的浸浆法,对香蕉皮提取的天然纤维进行BC包覆。因此,首次利用香蕉皮废料中的天然纤维生产BC-NF复合材料。扫描电镜分析表明,杂化纤维与环氧基体之间存在良好的相互作用。热重分析（TGA）结果表明,由于纤维表面添加细菌纤维素,降解温度升高,提高了纤维的热稳定性。香蕉纤维增强纳米复合材料的最大热分解温度（405°C）,BC沉积在其表面。而同一样本组的体重下降最低。对SBC-BP/环氧的拉伸强度最高（57.95MPa）,其次是DBC-BP/环氧（54.73MPa）和NBP/环氧（45.32MPa）复合材料。与纯香蕉皮纤维-环氧复合材料相比,两种类型的混合香蕉纤维增强的复合材料具有较高的拉伸性能,这可归因于与BC相关的高强度和刚度。总之,本研究为制备具有提高拉伸强度和热稳定性等性能的天然纤维增强复合材料提供了一条有效和绿色的途径。结果表明,在低成本生物反应器的帮助下,BC基纳米复合材料可以简单、生态地制备,通过改变工艺参数可以改变非复合材料的力学性能和功能性能。