近些年来，随着能源危机，环境危机等全球化问题的不断加剧，各种不可再生能源与材料日趋减少，为了应对即将面对的能源与材料枯竭问题，越来越多的科研人员着眼于对拥有环境友好型、绿色、可再生等特点的天然高分子材料的研究^[1-3]。天然高分子的来源十分广泛，一般提取于生物体内，而且天然高分子材料在废弃之后能够被自然界的微生物降解，属于环境友好材料^[4-6]。但是，有些天然高分子虽然具备着上述优异性能，但是却拥有者不可忽视的缺陷，如明胶在力学性能、抗菌性等方面存在着不足。

另外，天然高分子材料本身的大分子有着多种活性基团，所以我们可以用化学修饰、物理共混制备出不仅拥有者天然高分子本身优异性能还附带着添加物的其他优异性能的材料。所以我们可以利用这一点来改善天然高分子的性能缺陷，制备天然高分子复合材料。相比单一的天然高分子材料，天然高分子复合材料的抗菌效果，力学性能，导电性能都能得到较大的改善。

生物技术和微电子技术是20世纪最具革命性的两种技术，两种技术的整合使其在医学诊断、环境分析、生命遗传、DNA检测以及生物材料的人工修饰与合成方面有了长足的进步^[7-8]。进入21世纪，人们迫切地希望能够将生物技术与微电子技术有效的结合起来构筑各种新型生物材料和生物电子器件，然而由于两种技术在构建方式上存在着十分显著的差异，因此目前关于生物技术与微电子技术两者之间结合应用的研究仍然是一个充满困难与挑战的领域^[9]。

近年来，人们发现利用电沉积技术可以有效地将生物技术与微电子技术结合起来构建各种生物电子器件，例如构建芯片实验室（Lab-on-a-chip）、生物传感器等生物电子器件，这些新出现的生物电子器件将具有巨大的发展和应用前景^[10-12]。电沉积技术可以提供简单方便的、可控的方法来引发具有刺激响应性的生物大分子的组装，并在金属电极上形成沉积层^[13]。研究表明，电沉积技术提供了一种操作简单、条件温和、快速和无溶剂化的手段来进行生物传感器等生物器件的制备，还可以通过改变电沉积条件（例如电流强度、电压等）来调控电沉积过程和沉积膜的厚度^[14.15]。并且，电沉积技术具备精确的空间时间选择性和可控性，利用该技术可以实现生物大分子在不同类型的电极表面的电沉积构建生物涂层以及生物电子器件。

值得注意的是，天然高分子材料（如壳聚糖、海藻酸钠等）可以与金属离子通过配位作用生成凝胶，目前，王等人已经开展过配位作用下的壳聚糖电沉积技术的研究，通过壳聚糖与氧化产生的原位金属离子配位电沉积，并且所制得的水凝胶膜具有光滑和均匀的表面，且在酸性条件下拥有更好的稳定性和强度以便从电极剥离等优点^[16]。Jiang等人已经开展过明胶与壳聚糖的共沉积研究，将明胶与壳聚糖在钛合金电极表面，通过控制明胶的量来研究沉积层的力学和生物性能^[17]。

金属银同样具有很强的配位作用，一价银化合物在其四种氧化态中最为常见，一价银离子由于其闭壳层的电子构型且几何上临近的一价银离子由于5s和5p轨道能级与4d轨道能级接近，使得他们彼此倾向形成银银弱的作用，被称为“亲银作用”。正因为银与众不同的特点，使得含银的配合物组装研究已成为当今化学研究中非常活跃的热点之一^[18]。

本课题采用银作为阳极，铂片作为阴极，以天然生物高分子（如壳聚糖、海藻酸钠等）作为电解质溶液，开展基于银/天然高分子的电沉积研究，对电沉积技术进行更加深入的研究和探讨。电沉积技术具有空间时间选择性和可控性的特点，还具有操作简单、制备条件温和（室温水溶液体系）、快速高效的特点，而且所采用的电沉积材料具有良好的生物相容性和无毒性，这将有利于这些材料在生物医用领域的应用。本课题将采用配位电沉积方法制备银/天然高分子复合膜，并通过各种技术手段对其形貌和性能进行表征。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：以银片为阳极，铂片为阴极，对选用的天然生物高分子分别进行电沉积，并选择出可用于此类电沉积的天然高分子。

材料表征：对银/天然高分子复合膜进行结构表征，通过XRD、TEM、SEM、XPS、红外等表征手段对其形貌结构及元素构成进行了分析；并采用抑菌圈观察银/天然高分子复合膜的抗菌性能。