通过常压空间原子层沉积技术在聚丙烯织物上制备了性能优异且具有良好附着力的Cu2O涂层

《Nanoscale Advances》：Robust, conformal Cu2O coatings on polypropylene fabrics via atmospheric-pressure spatial atomic layer deposition

　　基于铜的纳米涂层由于其广谱抗菌特性，在先进的功能性纺织品方面具有巨大的潜力。本研究首次证明了常压空间原子层沉积（AP-SALD）作为一种可扩展的方法，能够在多孔纺织基底上沉积均匀的氧化亚铜（Cu2O）涂层。AP-SALD工艺能够在与聚合物兼容的温度（100-120°C）下，对纺粘聚丙烯织物进行共形、纳米级的涂层处理——这种织物常用于N95呼吸器中——从而无需真空系统。结构和形态表征证实形成了连续的Cu2O薄膜，生长速率约为每循环0.06纳米，这一结果通过原位光监控得到了验证。这些涂层在耐磨、洗涤和弯曲测试中表现出优异的机械耐用性，没有明显的损伤或分层现象。涂层后的织物过滤性能仍然不受影响，而且在100°C和120°C下沉积的涂层在生物相容性测试中显示出低细胞毒性，表明它们适用于与皮肤接触的应用。

1. 引言

随着医疗、电子、防护装备和消费品服装对先进织物需求的增长，用纳米材料功能化纺织品变得越来越重要。在各种功能性纳米材料中，基于铜氧化物的涂层因其独特的性能组合而备受青睐：强大的紫外线阻挡和光催化活性、半导体行为、优异的生物相容性和无毒性。此外，铜及其氧化物是众所周知的广谱抗菌剂（对细菌和病毒有效）。特别是氧化亚铜（Cu2O），与单质铜和氧化铜（CuO）相比，具有更优异的长期耐用性和更稳定的抗菌性能。这些特性使得Cu2O成为用于抗菌医院纺织品或防护面罩等应用的理想涂层材料。已经探索了多种在纺织品上沉积Cu2O涂层的方法，每种方法在涂层质量、耐用性和可扩展性方面都有各自的优缺点。湿化学技术如浸涂、溶胶-凝胶处理和水热生长因其简单性和低成本而被广泛使用；然而，这些方法通常存在均匀性差和粘附力弱的问题，特别是在像聚丙烯这样的疏水聚合物纤维上。基于真空的方法如原子层沉积（ALD）和磁控溅射可以对薄膜厚度和共形性有出色的控制，并已成功应用于纤维基底的纳米级氧化物涂层。然而，这些方法受到高设备成本、沉积速率慢以及需要真空和高温的限制，使得它们不适用于高通量或对温度敏感的纺织品应用。溅射涂层的粘附力还严重依赖于沉积参数和纺织品表面的性质。原位方法，即在纤维挤出过程中直接将Cu2O纳米颗粒嵌入聚合物母粒中，显示出优异的粘附力和洗涤耐用性，但这种方法需要上游的纤维制造修改，可能成本较高，并且不兼容现有的织物。总体而言，这些结果确立了AP-SALD作为一种实用、工业可扩展的高通量方法，用于生产耐用且安全的功能性纺织品，这对医疗保健和个人防护装备具有直接的适用性。

2. 结果与讨论

2.1. 在聚丙烯织物上使用AP-SALD沉积Cu2O

使用定制的AP-SALD系统在纺粘聚丙烯织物（N95呼吸器的外层材料）上沉积了Cu2O薄膜。图1显示了AP-SALD反应器头部的示意图，其中前驱体流在空间上被分离：Cupraselect（橙色）和H2O（蓝色）交替注入不同区域，而氮气帘（红色）则防止它们混合。织物基底被粘贴在一个加热的平台上，并在头部下方来回振荡。每次来回振荡过程中，当基底依次遇到Cupraselect和H2O区域时，可以沉积最多两层Cu2O薄膜（相当于两个传统的ALD循环）。通过重复数百次振荡，织物上形成了均匀的铜氧化物纳米涂层。图1展示了AP-SALD方法的示意图，包括反应器头部的详细结构，以及前驱体（Cupraselect（橙色）和水的连续流动。流量通过质量流量控制器（MFC）进行控制。前驱体与高纯度氮气混合并通过氮气载气输送到反应器头部。为了确保多孔纺织品上的均匀涂层，发现将两层织物堆叠在一起是有效的，目标样品位于最底层。这种配置最小化了前驱体的直接穿透，并确保了底层充分接触反应物。所有后续的表征都是在这种双层沉积的底层织物上进行的。织物在玻璃背板上保持轻微的张力以保持平整；如果张力不足，织物可能会起皱或鼓起，导致前驱体无法均匀覆盖基底。经过500次AP-SALD振荡（1000个AP-SALD循环）在120°C下处理后，聚丙烯织物从白色变为淡黄褐色，表明纤维上出现了Cu2O（见图2a和b）。颜色在织物上均匀分布，没有明显的结壳或不均匀斑块。

2.2. 晶体结构与相分析

了解沉积的铜氧化物的相和结晶度至关重要，因为Cu+和Cu2+氧化物具有不同的性质。X射线衍射（XRD）分析用于确定PP织物上AP-SALD涂层的相。如图2e所示，在2θ ≈ 36.5°、42.3°和61.4°处观察到的衍射峰对应于Cu2O的（111）、（200）和（220）平面（JCPDS No. 05-0667），确认了立方晶型的铜氧化物相。接近16.6°的峰来自半结晶的PP基底。重要的是，没有检测到与CuO相关的衍射峰，表明沉积的薄膜主要是Cu2O。在XRD的检测范围内，未观察到结晶CuO或金属Cu相。沉积温度是决定Cu2O与CuO组成的关键因素。关于AP-SALD及相关化学气相沉积（CVD）方法的文献表明，较低的基底温度有利于生成Cu2O，而较高的温度（通常>200°C）则可能导致CuO甚至Cu金属的形成。这一趋势在实验中得到了验证：在100°C和120°C下形成的涂层仅显示Cu2O峰，而在200°C下在玻璃基底上沉积的薄膜在50.5°附近出现了一个新的宽峰，可能表明存在Cu或非亚铜杂质相。然而，由于200°C高于PP的熔点（165°C），本研究中的织物涂层温度仅控制在120°C以下。为了补充XRD相鉴定，还对玻璃上沉积的Cu2O薄膜进行了X射线光电子能谱（XPS）分析（见图S4e和f）。XPS Cu 2p光谱显示了特征性的Cu+峰：Cu 2p3/2在约932.5 eV，带有非常小的卫星峰；Cu 2p1/2在约952.3 eV。弱的摇摆卫星峰表明Cu2+的存在有限，这与主要成分是Cu2O一致。O 1s光谱在约530.4 eV处有一个主要峰（Cu2O晶格氧），并在约531.4 eV处有一个较小的肩峰（可能对应于CuO或表面的-OH）。这些表面敏感的XPS结果表明，任何CuO可能仅限于最外层的薄氧化层。未涂层的织物由于聚丙烯的绝缘性而无法成像。图2c和d中清晰地显示了纤维上的导电Cu2O，证实了Cu2O沿着整个纤维长度的连续覆盖。Cu2O在织物的两侧都可见，表明涂层形成了包围纤维的连续壳层。然而，需要注意的是，涂层可能存在某些不可见的间断，例如在相邻纤维之间的接触点，那里AP-SALD前驱体可能无法有效传递到纤维表面。鉴于聚丙烯纤维表面的非极性特性，其活性位点较少，涂层成核预计是通过表面下的渗透发生的。化学前驱体扩散到丙烯纤维的近表面区域，在那里反应并被捕获，如图S2所示。这为进一步反应和连续涂层的形成提供了必要的成核位点。基底的纤维形态也可能有助于捕获前驱体蒸汽，促进纤维周围的成核。为了进一步表征Cu2O涂层，进行了横截面SEM成像（见图S3）。最初，织物样品被浸入液氮中以增加脆性并便于清晰的横截面切割。然而，这种方法无效，因为纤维发生了塑性变形而不是干净地断裂。因此采用了另一种方法：将涂层织物封装在环氧树脂中以增强刚性并实现清晰的横截面切割。由于环氧树脂嵌入的织物不够脆，无法干净地断裂，所以将其切成片段并用SEM进行分析。这些SEM图像（见图S3b）显示了纤维边缘对比度的变化，与上述连续的Cu2O涂层一致。总之，AP-SALD在PP纺织品上产生了均匀且耐用的Cu2O涂层，其均匀性和耐用性是通过繁琐的真空工艺才能实现的。通过弥合实验室纳米涂层与实际纺织品性能要求之间的差距，这项工作为医疗保健和个人防护装备中的多功能纺织品开辟了新的可能性。值得注意的是，CuO也具有抗病毒性能，尽管其效果不如Cu2O.5。

总之，相分析证实了通过AP-SALD在低温下成功沉积Cu2O涂层，且没有显著形成CuO。在聚合物兼容的温度（100–120°C）下保持Cu2O相，预期将有利于提供所需的抗病毒功能和半导体特性（光学带隙约为2.5 eV，见图S4c和d中的UV-Vis数据）。这种相纯度凸显了AP-SALD工艺在聚合物基底上制备功能性低温氧化物涂层的适用性。

2.3

原位反射率和VI模型用于厚度监测

直接测量纤维状、不规则基底上的纳米级涂层具有挑战性。传统的技术如椭圆偏振法和轮廓测量法不易应用于织物，30 而且如前所述（第2.1节），在软纤维上制备SEM横截面也很困难。为了解决这个问题，在AP-SALD过程中实施了一种原位光学监测方法，以实时估计每个循环的膜生长速率（GPC）。这种技术之前已用于监测织物上的ZnO涂层，31它使用一个垂直入射的反射率探针在沉积过程中照射基底。生长的薄膜由于薄膜表面和薄膜-基底界面的反射之间的光学干涉而引起周期性的反射率波动。这些波动使用Breiland和Killeen开发的虚拟界面（VI）模型进行分析，该模型将反射率信号R(t)拟合为衰减的正弦波。波动的频率与GPC相关，而衰减反映了吸收或散射损失。重要的是，该模型不需要预先知道薄膜的折射率。该方法首先在玻璃基底上进行了校准，独立的椭圆偏振法确认了结果，然后应用于织物涂层。图3a显示了反射率设定的示意图和VI模型得到的代表性干涉曲线。图3b和c展示了在120°C下，玻璃和PP织物上Cu2O薄膜的反射率与AP-SALD循环次数的关系（双层沉积中的顶层织物）。两者都显示出振荡行为，尽管织物信号（图3c）由于光线散射而对比度较低、噪声较高。尽管如此，仍然观察到了清晰的阻尼振荡。模型拟合结果显示，在玻璃上每个循环的GPC值约为0.075 nm，在织物上约为0.057 nm。

(a) 原位反射率设定的示意图和VI方法的理论振荡图。在λ = 550 nm处的反射率周期性振荡（由反射率探针和光谱仪测量）被拟合到VI模型中，以确定每个循环的生长速率。在120°C下，测量了(b)硼硅酸盐玻璃和(c)纺粘PP织物上涂覆的Cu2O薄膜的反射率强度与沉积循环次数的关系。拟合结果用红色显示，拟合优度用(R2)表示。拟合结果表明在玻璃上每个循环的GPC值为0.075 nm，在PP织物上为0.057 nm。这些较低的GPC值反映了ALD的自限制特性。值得注意的是，尽管聚丙烯具有疏水性且缺乏通常有助于ALD成核的-OH基团，但在PP织物上的生长速率（0.057 nm/循环）仅略低于玻璃上的速率（0.075 nm/循环）。这可能是由于织物多孔、高表面积的结构，使得前体能够接触到反应位点（例如，在纤维接头或氧化区域）。此外，多孔结构可能将前体困在织物内，促进成核和生长。先前使用类似前体的Cu2O ALD研究的GPC值较低（约为0.02–0.03 nm/循环），29 但本研究中较高的生长速率可能是由于AP-SALD反应器中的部分化学气相沉积。在气相中前体在区域边界的混合或增加的头部-基底间距（以适应织物粗糙度）等因素可能增强了生长，超出了理想的ALD限制。尽管GPC较高，薄膜仍然很薄；例如，500次AP-SALD振荡（1000次AP-SALD循环）后，厚度约为60 nm。重要的是要注意，这种反射率方法测量的是在最顶层织物上的涂层厚度，但在图S1b中观察到顶层和底层织物之间的厚度有些差异。尽管如此，原位监测对于验证涂层生长的稳定性和实时估计薄膜厚度非常有价值。

2.4

Cu2O涂层织物的质量评估

2.4.1. 涂层的机械鲁棒性和附着力

对于功能性纺织涂层来说，机械 durability 非常关键。为了评估Cu2O涂层的附着力和鲁棒性，将Cu2O涂层施加在PP织物上，并对其进行五种模拟实际应力的连续测试：超声洗涤、线性磨损、胶带剥离、重复扭转和弯曲。每次测试后，都使用SEM分析相同的样品以评估涂层的完整性（图4a-e）。图4显示了(a)洗涤、(b)线性磨损、(c)胶带粘附、(d)扭转和(e)弯曲测试后Cu2O涂层PP织物的SEM图像。测试的几何形状显示在右侧。在所有测试中，涂层基本上都保持完好，但在某些情况下最上层织物纤维有一些损坏。(b)中的明亮碎片是来自磨料垫的氧化铝。如图4所示，涂层在所有测试中都基本保持完好。洗涤后的SEM图像没有显示出明显的剥离或暴露的纤维（图4a）。在磨损测试（图4b）中，观察到一些明亮的碎片，通过能量分散X射线光谱（EDX）进行了分析。从碎片颗粒中观察到了大约1.5 keV的清晰EDX信号，确认它们是来自磨料垫的氧化铝，而不是脱落的Cu2O。在线性磨损测试之前没有观察到Al的EDX信号。胶带剥离测试（图4c）只去除了一小部分材料，Cu2O层仍然明显附着。即使在扭转和重复折叠后（图4d和e），最上层织物纤维也只有少量的损坏。这种鲁棒性归因于涂层的两个关键特性：(1)其纳米级厚度，使其能够随着织物弯曲；(2)其对织物的均匀、壳状覆盖。通过包围每根纤维的整个周长，薄膜有效地固定在自己位置。这种几何形状减少了剥离的可能性，与容易从边缘或划痕处剥离的平面涂层不同。这些发现与之前关于ZnO涂层织物的AP-SALD研究结果一致，那些研究也显示出了強大的机械韧性。

2.4.2 Cu2O涂层织物的气溶胶穿透性能

对于高效呼吸器等应用而言，功能性涂层不得影响颗粒过滤性能至关重要。为了评估这一点，我们按照NIOSH TEB-APR-STP-0059协议进行了气溶胶穿透测试（详细信息见实验方法部分）。图5总结了NaCl气溶胶穿透未涂层PP织物和经过600、1000和1200次AP-SALD循环处理的Cu2O涂层织物（基于上述每个循环0.057 nm的GPC，分别形成大约30、60和70 nm厚的涂层）的情况。未涂层PP的穿透率为92 ± 2%，与其作为N95呼吸器外部防护屏障的角色一致，而不是主要过滤器。所有涂层样品的穿透率都在90%到96%之间，这在实验不确定性（±2%）范围内。某些涂层样品的穿透率略高，尤其是底层织物，因为它在沉积过程中更接近加热阶段。这可能是由于热量影响了织物的形态。对过滤性能的微不足道的影响与涂层的纳米级厚度和均匀形态一致。Cu2O薄膜在直径约为20 μm的纤维表面上增加了不到约0.1 μm的厚度，保留了非织造结构中的孔隙率和空气通道。此外，涂层附着力强，降低了颗粒脱落的风险，从而减少了可能增加过滤器负载或压降的可能性。气流阻力测量确认，涂层后的织物压力降保持在±5%以内。这些发现与之前关于ZnO涂层呼吸器织物的研究一致，其中厚度达到100 nm的涂层也没有显示出对气溶胶穿透的可测量影响。总体而言，Cu2O的功能化没有降低PP织物的过滤效率或透气性。

2.4.3 Cu2O涂层织物的生物相容性

生物相容性对于医疗和个人防护纺织品的实际应用至关重要。我们使用双指示剂测试评估了细胞的存活能力，其中Alamar Blue（AB）报告代谢活性，5-羧基荧光素二乙酸酯（CFDA）报告膜完整性。Hep G2细胞暴露于多种稀释度的织物提取物中（图6a-d）。在100°C和120°C下制备的不同厚度Cu2O涂层的织物都进行了测试。“厚度1”（或T1）指的是最薄的涂层（约30 nm），T2是指中等厚度（约60 nm），T3是最厚的Cu2O涂层（约70 nm）。图6显示了暴露于织物提取物后的细胞存活情况。HepG2细胞接受了五种逐渐增加的1:10稀释度的织物提取物处理24小时，之后使用Alamar Blue（AB；a和b）和CFDA（c，d）测量细胞存活情况，分别对应于在100°C（a和c）和120°C（b和d）沉积的织物。结果以未经处理的对照细胞的百分比表示，代表了3次独立实验的平均值。使用Mann-Whitney U测试进行了统计比较，结果表明没有统计学上的显著变化。在所有提取物稀释度和两种沉积温度下，暴露于织物提取物后膜的完整性和细胞代谢都没有统计学上的显著变化。CFDA荧光信号与未涂层对照组相当，表明Cu2O涂层没有损害细胞膜完整性。虽然统计上不显著，但在最高的提取物浓度下，AB荧光确实显示出明显的增加。这可能是由于微量铜离子或其他物质渗入培养基中导致细胞代谢活动增强。这一解释得到了CFDA结果的支持，这些结果确认细胞膜保持完整，且代谢活动的增加并未伴随细胞毒性损伤。关于薄膜厚度，不同涂层的AB和CFDA响应在控制值附近紧密聚集，表明在这些测试条件下涂层厚度对生物相容性的影响很小。总体而言，这些在100°C和120°C下沉积的AP-SALD Cu2O涂层提供了出色的生物相容性，满足了医疗和个人防护应用的关键要求。

3. 结论

在这项工作中，我们证明了AP-SALD是一种有效且可扩展的方法，可以在纺粘聚丙烯纺织品上沉积均匀、一致的Cu2O纳米涂层，这种纺织品通常用作N95呼吸器的外层。通过仔细控制沉积参数，如前体流量、基底温度和循环次数，我们获得了连续的纳米级Cu2O涂层，同时没有损害底层的聚合物基底。此外，原位反射率技术实现了对纳米级涂层厚度的实时估计。Cu2O涂层表现出卓越的机械韧性，能够承受各种模拟的实际应力，包括洗涤、磨损、弯曲、扭转和胶带剥离测试。这些测试确认了最小的剥离现象，强调了ALD衍生成膜的均匀超薄性质所促进的强附着力。此外，关键纺织品功能如空气过滤和透气性也未受到涂层的影响。虽然需要进一步的表征，包括颗粒脱落测试，以确保涂层符合相关标准，但这些初步结果证明了涂层集成到呼吸保护设备中的潜在适用性。使用双指示剂进行的生物相容性评估确认，在100°C和120°C下沉积的涂层都是非细胞毒性的。然而，在最高提取物浓度下，检测到了代谢活动的增加，这可能表明铜离子的释放。虽然对这一现象的详细研究超出了当前研究的范围，但建议未来的工作优化沉积参数，并研究它们对微观涂层特性的影响，以确保抗菌效果和皮肤接触应用的安全性。接下来，对Cu2O涂层在实际使用条件下的稳定性进行长期研究将是评估潜在老化效应的关键。未来的工作可以通过设计新的反应器来探讨成本效益和前体物质的利用。总体而言，这项研究的结果表明，AP-SALD是一种有前景的方法，可用于制备高性能、多功能纺织品涂层。值得注意的是，AP-SALD是一种可工业化扩展的技术，适用于卷对卷的生产方式，目前正在电池、光伏和柔性消费包装等行业中进行商业化应用。因此，它在高通量卷对卷生产功能化织物方面具有很大的优势。这些经过Cu2O改性的织物结合了机械耐用性、生物相容性和持续的过滤性能，使其成为医疗纺织品、个人防护装备和普通消费服装的理想候选材料。

4. 实验方法

4.1 通过AP-SALD沉积Cu2O

使用配备四入口、21个狭缝的反应器头的实验室级AP-SALD工具，在纺粘聚丙烯（50克/平方米）上沉积Cu2O。铜前体Cu(i) bis-(hfac) trimethylvinylsilane（“Cupraselect”）在50°C的不锈钢气泡器中保持，以抵消其低挥发性，而水蒸气作为共反应物。“Cupraselect”在450 sccm的高纯度N2氛围中沸腾，并与300 sccm的载体气流结合。水在200 sccm的高纯度N2氛围中沸腾，并与500 sccm的载体气流结合。前体流由1000 sccm的N2帘隔开，反应器头与基底之间的间隙保持在100–150微米。矩形PP片材（8 × 7平方厘米）在轻微张力下贴在加热的硼硅酸盐玻璃基底上。基底温度为100°C或120°C（远低于PP的160–170°C熔点），反应器头下面的平台以1.5厘米每秒的速度振动。标准运行使用500次AP-SALD振动（1000个AP-SALD周期），形成约60纳米厚的薄膜，除非另有说明。

4.2 表征

使用Zeiss Ultra Plus场发射扫描电子显微镜（SEM）在5 kV的加速电压下收集SEM图像和能量分散X射线光谱（EDX）数据。晶体相通过Bruker D2 Phaser diffractometer在Cu Kα辐射（λ = 1.5406 ?）下进行X射线衍射（XRD）分析，采用掠射入射模式。使用Thermo VG Scientific ESCALab 250成像XPS Microprobe进行X射线光电子能谱（XPS）分析，采用Al Kα激发，然后用CasaXPS软件分析光谱以确定铜的氧化状态和表面成分。使用Horiba QuantaMaster 8000紫外-可见光谱仪记录沉积在玻璃上的Cu2O薄膜的光学吸收光谱，通过Tauc分析估计光学带隙。此外，在沉积过程中使用Ocean Optics QR600反射率探针、DH-2000紫外-可见光源和HDX-UV-VIS光谱仪进行了原位反射率测量，测量范围为250–800纳米。

4.3 机械和粘附性测试

为了评估涂层的耐久性，对涂层织物进行了五项机械应力测试。清洗过程是将样品在200毫升水中与1.0克“Gain”洗涤剂一起在40°C下以450转/分钟的速度搅拌30分钟，然后用蒸馏水冲洗两次（每次15分钟），最后在120°C下干燥1小时。对于磨损测试，将织物面朝下放置在180目的砂纸上，上压40克的重量，并以约30°的角度来回移动10厘米，重复15次。在扭转测试中，将织物的一端固定在工作台上，另一端来回扭转360度，共50次。对于粘胶带粘附性测试，将Scotch胶带贴在织物上并施加150克的重量，然后撕掉，重复两次。对于弯曲测试，将织物的标记区域缠绕在半径为4.5毫米的杆上并弯曲300次。测试后通过SEM分析以识别任何涂层损伤或分层。

4.4 气溶胶渗透测试

使用Automated Filter Tester（CERTITEST，型号8130A，TSI, Inc.）来量化颗粒渗透。将单层涂层或未涂层的纺粘PP切割成方形片段，并固定在定制的亚克力适配器中，该适配器具有5 × 5厘米（25平方厘米）的测试区域（因为仪器的标准14厘米支架超过了实验室规模的涂层区域）。生成了计数中值直径为0.075 ± 0.020微米的电荷中和NaCl气溶胶。遵循国家职业安全与健康研究所（NIOSH）的协议。为了保持NIOSH规定的面速约为10.77厘米/秒，体积流量调整为16.00升/分钟。通过双光散射光度计同时记录上游和下游的气溶胶浓度，然后根据它们的比率计算渗透百分比。每种织物进行了三次测量；由双层AP-SALD过程产生的顶层和底层分别进行了测试。未涂层的外层PP层的渗透率提供了基准。每种织物的平均渗透率绘制在图5中，标准差用误差条表示。

4.5 细胞活力测试

为了评估Cu2O涂层织物的生物相容性，采用了双荧光染料方法（Alamar Blue和5-carboxyfluorescein diacetate）进行细胞活力测试。首先将细胞培养基（DMEM，含10%胎牛血清，从VWR（Hyclone）购买）和1%青霉素-链霉素）与涂层织物样品一起培养24小时以生成提取物，然后将其连续稀释1：10–1：10000，并应用于从美国典型培养集（ATCC，HB-8065；每孔3 × 10^4个细胞；96孔板）获得的Hep G2细胞。暴露24小时后，细胞在37°C下与10% AB和4 μM CFDA一起培养1小时，然后使用Synergy HT板读数器（BioTek）在530/590纳米（AB）和485/528纳米（CFDA）的激发/发射波长下测量荧光。细胞活力以对照组（来自未涂层PP的提取物的细胞）的百分比计算。测试了两组涂层（分别在100°C和120°C下沉积），每组有三个厚度级别（大约45、60和100纳米厚）。细胞活力测试在三个独立实验中进行。

作者贡献

G. Gurbandurdyyev：正式分析、研究、方法论、撰写——原始草稿。S. Khalid：正式分析、撰写——原始草稿。S. Lum：正式分析、研究、方法论。F. Ye：研究。A. Cheon：正式分析、研究、方法论、撰写——审阅与编辑。K. C. Tam：资金获取、方法论、监督、撰写——审阅与编辑。S. DeWitte-Orr：资金获取、方法论、监督、撰写——审阅与编辑。K. P. Musselman：概念化、资金获取、方法论、监督、撰写——审阅与编辑。利益冲突

没有需要声明的利益冲突。数据可用性

本研究的支持数据已包含在文章中或作为补充信息（SI）的一部分。补充信息包括：在玻璃上涂覆一层、两层或三层织物的图片，Cu2O涂层PP织物的亚表面渗透示意图，以及在不同温度下沉积的Cu2O涂层的表征数据（XRD、UV-vis光谱、XPS）。详情请参见DOI：https://doi.org/10.1039/d6na00121a。

致谢

作者感谢Eclipse Automation（加拿大剑桥）提供聚丙烯织物样本和有关织物的技术信息。K. P. M.感谢NSERC Alliance（ALLRP 554383-20）、NSERC Discovery（RGPIN-2017-04212, RGPAS-2017-507977）、安大略研究基金（项目35552）、加拿大创新John R. Evans leaders基金（项目35552）以及加拿大创新Exceptional Opportunities Fund COVID-19（项目41017）的资金支持。