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
Коллоидный журнал. 2026. Т. 88. № 3. С. 290–309.
DOI: 10.31851/S0023291226030024
Аннотация
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.