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万古霉素功能化三氧化钨薄膜基阻抗传感器用于高效捕获和高度选择性检测革兰氏阳性菌
摘要： 本研究报道了一种简便、可重复使用且高灵敏度的无标记阻抗传感器，用于区分革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌。该阻抗传感器采用金叉指电极制备于氧化钨薄膜上。X射线衍射证实形成了多晶氧化钨。场发射扫描电子显微镜和原子力显微镜显示氧化钨具有多孔结构。通过万古霉素（一种已知能与革兰氏阳性菌肽聚糖层特异性结合的糖肽类抗生素）对氧化钨进行功能化修饰。采用傅里叶变换红外显微镜和扫描电子显微镜检测了万古霉素在叉指电极/氧化钨传感器上的形貌包覆情况。该功能化氧化钨传感器对革兰氏阳性菌的捕获效率极高，阻抗测量还能灵敏区分活菌与死菌。在生理条件下，其检测限为102菌落形成单位/毫升，线性动态范围为102-10?菌落形成单位/毫升，且该万古霉素包被的阻抗传感器具有可重复使用特性，为快速、灵敏、高选择性检测革兰氏阳性菌提供了无标记策略。
关键词： 万古霉素、三氧化钨薄膜、革兰氏阳性菌、阻抗传感器
更新于2025-11-21 11:18:25
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斜角磁控溅射沉积的纳米结构WO?薄膜的电致变色性能
摘要： 氧化钨薄膜通过在室温下采用掠射角反应磁控溅射法制备。利用场发射扫描电镜（FE-SEM）和透射电镜（TEM）对薄膜表面及截面形貌进行表征。采用三电极体系在1 M LiClO4/PC电解液中研究薄膜的电致变色性能。当掠射角保持80°时，获得纳米柱状结构薄膜。与致密薄膜相比，该纳米柱状结构薄膜具有更低的驱动电位和更好的稳定性。测得纳米柱状结构薄膜的单位面积电荷容量为30.85 mC·cm?2。在±1.2 V外加电位下，离子注入与脱附的扩散速率分别为Din = 6.57×10?1? cm2·s?1和Dde = 6.55×10?1? cm2·s?1。该纳米柱状结构薄膜在600 nm波长处的光学调制幅度达到65%，且光学密度优于致密薄膜。
关键词： 纳米结构、电致变色、三氧化钨薄膜、掠射角、磁控溅射
更新于2025-11-14 17:03:37
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通过采用铂和银纳米颗粒修饰的WO3薄膜提高光电流及孕酮降解效果
摘要： 通过研究多色光照射下的光电流响应，探究了银（Ag0）和铂（Pt0）金属纳米颗粒（NPs）对WO3薄膜的影响。X射线衍射（XRD）分析显示其结构相为单斜晶系纳米结构。采用WO3、Ag0/WO3和Pt0/WO3电极，在多色光照射下对水溶液中0.35 mg L-1的孕酮激素进行3小时降解。这些降解研究是在非均相光催化（HP）和电化学辅助HP（EHP）条件下进行的。对于孕酮的光降解，在WO3功能化处理并采用+0.7 V（vs Ag/AgCl）偏压的EHP构型时获得了更高性能。本研究表明，将金属NPs引入半导体可提高其效率，通过表面等离子体共振（SPR）和陷阱态效应防止光催化剂中的电子-空穴复合及WO3的光电化学限制。因此，基于本研究可实现水处理过程中有机污染物降解效率的显著提升。
关键词： 孕酮光降解、多色辐照、金属纳米粒子、三氧化钨薄膜、光电流密度
更新于2025-09-23 15:21:01
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相控增强纳米晶氧化钨薄膜的亲水性与机械韧性及其能源相关应用
摘要： 我们报道了通过相位控制增强纳米结构WO3薄膜亲水性和机械性能的研究成果，该材料适用于能源相关领域。采用反应磁控溅射沉积法，在固定氧分压约4毫托条件下，于硅(100)衬底上通过改变沉积温度(Ts=25-500°C)制备纳米结构WO3薄膜。大量表征表明：基础的表面/界面结构-相位-亲水性-机械性能关联规律，使得纳米晶WO3薄膜能适配各类技术应用需求。晶体结构、表面/界面形貌及微观结构表征显示，沉积工艺条件会引发相变和表面/界面质量变化，进而控制WO3薄膜的亲水性和力学行为。经精细调控的工艺条件会诱导非晶态向晶体结构的转变（经历非晶→单斜→四方相过程），同时伴随表面粗糙度和晶粒尺寸的变化。纳米压痕力学测试揭示：WO3薄膜的硬度(H)、弹性模量(E)及划痕参数等力学响应对其相态和微观结构演变高度敏感。结晶为单斜相的纳米结构WO3薄膜展现出优于非晶相或四方相WO3薄膜的力学性能。当沉积温度Ts=400°C时，获得最大硬度值(~38GPa)和弹性模量值(~320GPa)。相变序列与表面/界面结构的协同作用显著影响接触角数值——随着WO3薄膜相态、微观结构及表面/界面质量的改变，接触角从70°急剧降至近5°。这种直接的结构-相态-微观结构-亲水性-机械性能关联表明：通过调控沉积条件和纳米尺度的相态控制，可实现WO3薄膜在光电解、光催化及能源相关应用中的性能优化。
关键词： 三氧化钨薄膜、亲水性、相变、纳米结构
更新于2025-09-23 15:19:57
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WO3溅射薄膜的氧分压依赖性紫外光电探测器性能
摘要： 研究了氧分压（pO2）对WO3薄膜紫外（UV）光电探测器性能的影响。随着pO2从5%增至20%，WO3薄膜厚度从225 nm减小至150 nm。高pO2条件下薄膜结晶度降低。XPS分析证实10% pO2沉积的WO3薄膜具有更多氧空位。由于等离子体导致氧化物形成破碎，高pO2生长条件下WO3薄膜晶粒尺寸减小。通过WO3/Ti器件的电流-电压（I-V）测试表明欧姆接触意味着形成了势垒高度（?B）极低的金属-半导体结，这有助于捕获潜在光电探测器产生的电子。随着入射光子数量增加，光电流随功率密度提升而增大。最终，10% pO2沉积的WO3薄膜展现出更高的光电流和快速上升时间，因此该优化薄膜适用于UV-A光电探测器。
关键词： 响应时间，三氧化钨薄膜，探测率，氧分压，光电流
更新于2025-09-19 17:13:59
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溅射沉积γ-WO3薄膜的表面改性以实现可扩展的电致变色行为
摘要： 本研究报道了活性材料（γ-WO3）的合成及其电致变色（EC）性能。采用直流磁控溅射法在反应性环境（Ar:O2=2:1）中于室温（RT）条件下，直接在氧化铟锡（ITO）镀膜玻璃基底上生长出纳米多孔γ-WO3薄膜。为使活性材料呈现纳米多孔-纳米晶特性，进行了250°C热处理，该处理将致密膜表面转变为纳米球结构。这种表面改性改变了活性材料的物理、光学及电致变色性能。通过X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、原子力显微镜（AFM）和能量色散X射线分析（EDX）详细表征了活性材料的物理特性。采用紫外-可见光谱（UV-Vis）和循环伏安法（CV）分析了活性电极材料的光学与电致变色行为。研究发现改性电极表现出优异的光学调制率（46%）、高可逆氧化还原特性（更高电流密度）以及至少500次循环的良好循环稳定性，从而实现了规?；缰卤渖阅?。这种电化学活性结构可用于制备能量收集器件。本研究既提升人体舒适度又带来经济效益，将在"绿色纳米技术"领域发挥关键作用。
关键词： 透射率、三氧化钨薄膜、溅射法、纳米多孔结构、电致变色
更新于2025-09-11 14:15:04