ФОТОАКТИВНЫЕ ПОКРЫТИЯ Cu–TiO₂ С ИЕРАРХИЧЕСКОЙ ТЕКСТУРОЙ: ВЛИЯНИЕ АНАТАЗА И РУТИЛА НА СМАЧИВАНИЕ И КИНЕТИКУ ВЫСВОБОЖДЕНИЯ МЕДИ В ФИЗИОЛОГИЧЕСКОМ РАСТВОРЕ
А. М. Емельяненко, А. В. Яровикова, К. А. Емельяненко, В. Р. Гапоненко, И. С. Пыцкий, Д. В. Филин, А. А. Аверин, А. В. Буглак, Л. Б. Бойнович
Том 88 №3
Антибактериальные поверхности нового поколения должны не только подавлять рост микроорганизмов, но и сохранять работоспособность при использовании в качестве «поверхностей касания», а также самоочищаться под действием света. В этой работе предложен простой подход к формированию композитных покрытий Cu–TiO2 на медной фольге, сочетающий лазерное микро-/нанотекстурирование и последующее осаждение нанодисперсий TiO2 с контролируемой полиморфной формой (анатаз/рутил). Показано, что покрытие после ультразвуковой обработки в воде сохраняет исходную иерархическую шероховатость и заметное содержание оксида титана. Фотокаталитически индуцированная самоочистка покрытия при облучении волнами, соответствующими синей части спектра видимого света, более активно проявляется для композитов с анатазом. При этом фотокаталитическая активность композита с анатазом сдвигается в видимую область по отношению к исходным частицам анатаза. Такое расширение области фотоактивности композитов связано с тем, что оксид меди выступает в роли сенсибилизатора, поглощающего видимый свет, что приводит к инжектированию электронов из оксида меди в зону проводимости анатаза при наличии гетероперехода.
Облучение по-разному влияет на композиты с различными полиморфными модификациями при контакте с физиологическим раствором: так, анатаз усиливает накопление растворенной меди, тогда как рутил снижает ее концентрацию относительно условий без облучения. Тем самым в предложенном методе формирования композитов полиморфная форма TiO2 позволяет управлять самоочисткой и ионным откликом меди — ключевыми параметрами фотоактивных покрытий для антибактериальных применений.