低能Ar离子束处理对CuO纳米线的微观结构、化学成分及润湿性能的影响

作者：于晶晶; 廖斌; 张旭

来源：中国表面工程, 2023, 36(05): 203-212.

• 低能Ar离子束
• CuO纳米线
• 微观结构
• 化学成分
• 表面润湿性

离子束技术作为一种精确可控的表面改性技术，已开始成为调控纳米材料结构和性能的重要技术之一。利用热氧化法在铜网表面直接合成高密度、高质量和高长径比的CuO纳米线(CuO NWs)阵列，采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和接触角测试仪，研究低能(860 eV)Ar离子束表面处理不同时间(0、5、10、15、20 min)对CuO NWs微观结构、化学成分及润湿性能的影响。结果表明：CuO NWs表面经低能Ar离子束处理后，CuO NWs顶端弯曲，表面变粗糙。随处理时间的增加，相邻CuO NWs之间出现熔合现象，CuO NWs顶端逐渐由双晶结构转变为非晶结构，CuO NWs表面部分CuO逐渐被还原成Cu2O,CuO NWs表面的静态水接触角(SWCA)值从(86±2)°先大幅度增大到(152±3)°后轻微减小到(141±2)°，当处理时间为10 min时，获得最大的SWCA值为(152±3)°，表明CuO NWs表面具备超疏水性。因此，利用低能Ar离子束表面改性技术可以基本实现对CuO NWs形貌、结构和性能等的精确调控。研究结果可为离子束技术精确调控其他一维纳米材料性能提供理论基础和试验依据。

• 单位
  北京师范大学; 沈阳师范大学