2020年6月4日
许多常见的家用物品和设备都有一层可提高性能的涂层。例如，炊具上薄薄的聚四氟乙烯涂层有助于防止食物粘在表面。然而，在室温下很难制备出许多应用中常用的高性能陶瓷涂层，如电子产品。现在，来自日本的研究人员已经解决了这个问题。
在发表于应用电子材料亚博网站下载来自大阪大学(Osaka University)的研究人员展示了如何用一种薄而多孔的陶瓷涂层玻璃和塑料——可能还有许多其他表面。这种陶瓷的制作过程简单明了，材料便宜，与目前的设备相比，其气体传感性能有了很大的提高。亚博网站下载
研究人员的陶瓷涂层，多孔二氧化钛，是一种令人兴奋的材料。
“二氧化钛价格便宜，储量丰富，在气体传感等方面有很多应用，”资深作家Tohru Sugahara解释道。多孔膜具有高的比表面积与体积比，能够比相应的非多孔膜检测更低浓度的气体分析物。
研究人员首先使用旋转涂层，在玻璃或塑料表面沉积一层大约1微米厚的多孔二氧化钛薄膜，只需要一步。然后，他们测试了两种方法来将薄膜牢固地附着在表面上:玻璃的高温烧结，塑料的高强度光。这两种方法都保留了纳米级的孔隙，并强烈地附着在陶瓷薄膜上。
与无孔钛基气敏元件相比，高温烧结制备的陶瓷薄膜具有显著的性能。例如，气体检测很快Sugahara说。“响应时间（传感器获得最佳响应所需的时间）约为1秒，而其他传感器则需要几分钟。”
研究人员展望了多孔陶瓷涂层的许多应用前景。例如，病毒可能被困在气孔中。病毒一旦被捕获，就可以用紫外线或可见光照射薄膜而不破坏薄膜。另一种应用是增白剂;多孔薄膜扩散大量的紫外线和可见光。通过研究人员经济、直接的方法，可以实现许多有用的应用。
文章,，“通过先进涂层工艺的热烧结和光烧结方法形成金属有机分解衍生的纳米晶结构二氧化钛及其挥发性有机化合物的气敏特性”发表于应用电子材料亚博网站下载在内政部：https://doi.org/10.1021/acsaelm.0c00237
来源:https://www.osaka-u.ac.jp/en