氧等离子体在射频溅射法制备Cu/CNT纳米杂化物中的关键作用：增强均匀沉积与材料负载的优化研究

本研究针对碳纳米管(CNTs)作为催化剂载体时存在的分散不均、沉积不均匀及湿法合成污染问题，研究人员采用氧(O2)等离子体表面功能化结合射频(RF)溅射技术，在静态或压电振动模式下优化铜(Cu)纳米颗粒在CNTs上的干法制备。结果表明，O2等离子体作为成核中心增强了亲水性和材料负载，振动模式实现了全向均匀沉积。该技术为高纯度纳米杂化物的可扩展生产提供了环保新途径，推动可持续能源与生物医学应用发展。

　　

论文解读

碳纳米管（CNTs）以其卓越的电学、化学和机械性能，在可持续能源技术（如催化剂载体）和生物医学应用中大放异彩。然而，传统湿法合成方法依赖强酸或烧结工艺，不仅使用危险化学品，还可能损害CNTs的本征性能，导致纳米颗粒（NPs）沉积不均和分散稳定性差。这些限制阻碍了CNTs在高效电极、热传递流体或电催化剂中的多功能应用。更棘手的是，在1D纳米结构上实现均匀的金属涂层（如铜）一直是个技术难题——静态沉积常造成局部覆盖不全，影响材料负载和亲水性。因此，开发一种绿色、高精度的干法合成技术迫在眉睫，既能避免污染，又能精准调控纳米杂化物的表面特性。

为攻克这一难题，研究人员在《Surface and Coatings Technology》发表的研究中，创新性地结合氧等离子体功能化与射频（RF）溅射技术，优化了铜/碳纳米管（Cu/CNT）纳米杂化物的制备。他们采用商业多壁CNTs（直径50-85 nm，长度10-15 μm）作为基底，通过系统实验得出核心结论：O₂等离子体预处理有效嫁接含氧官能团作为成核位点，显著增强铜沉积的均匀性和结合力；而压电振动模式在溅射过