氧化钨薄膜的结构、形态

近日，来自营口理工学院和佐治亚理工学院的一个团队展示了他们的最新工作，描述了在不锈钢基材上基于氧化钨材料的薄膜涂层的和抗菌特性。

近几十年来，氧化钨（WO₃-X）作为最重要的过渡金属氧化物之一，由于其在各种独特的技术领域的广泛应用，引起了人们的极大兴趣。一般来说，氧化钨薄膜的制备采用多种方法，如脉冲激光沉积、热蒸发、溅射、化学气相沉积、喷雾沉积、旋涂、溶胶凝胶旋涂和电沉积。

在氧气/氩气等离子体环境中，通过射频磁控溅射W靶材，以60W的溅射功率制备薄膜。正如我们所知道的，试样的表征是根据薄膜表面的微观结构和抗菌性能来进行的。该团队研究了O₂/Ar比率对该薄膜的结构、形态和抗菌性的影响。他们采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）等方法来评估沉积薄膜的特性。

X射线衍射峰分析表明，具有六方结构的WO₃相的（100）和（200）。此外，还得到了微应变、晶粒大小和位错密度。值得注意的是，通过将氧的百分比从10%增加到20%，晶粒尺寸从81纳米减少到23纳米，而薄膜的微应变和位错密度却增加了。

SEM结果表明，WO₃薄膜是由相互连接的纳米点组成的，呈链状，球状晶粒的直径从10到100纳米不等。傅立叶变换红外光谱显示了四个不同的波段，分别对应于WO₃薄膜的O-W-O弯曲振动模式和W-O-W拉伸模式。

该团队首次研究了钢制不锈钢基材上的薄膜对大肠杆菌的抗菌效果，据观察表明，所有WO₃样品上的细菌数量在24小时后都会减少。

该团队的工作提供了一种策略，通过这种策略将氧化钨薄膜用于抗菌目的，并提出WO₃薄膜是各种医疗应用的理想选择，包括不锈钢医疗工具、光学涂层和抗菌涂层。

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