[发明专利]一种含1T相的抗菌性能二硫化钼薄膜及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种含1T相的抗菌性能MoS2薄膜及其制备工艺。该制备工艺利用酒精清洗基体表面并用吹风机吹干，放入磁控溅射腔体中采用MoS2靶和金属靶共溅射在基底上沉积金属掺杂的MoS2层，通过工艺控制可以实现对MoS2相变进行调控获得含1T相的抗菌性能MoS2薄膜。利用该制备工艺制备的抗菌薄膜具有优异的抗菌性、生物活性、薄膜厚度小，成本低，可用于各类医疗器械表面领域，市场前景广泛，并且制备过程简单易操作，沉积速率快。

技术领域

本发明涉及医疗器械表面抗菌领域，具体涉及一种含1T相的抗菌性能MoS2薄膜及其制备工艺。

背景技术

2004年石墨烯的发现极大地促进了层状材料的相关研究，近些年来对MoS2类石墨烯薄层结构的研究越来越多。类石墨烯结构的MoS2少层或者单层结构赋予了材料大的比表面积以及丰富的活性位点，而1T-MoS2比2H相具有更大的层间距、更强的导电性以及更优的催化活性，在医疗器械表面抗菌方面具有更为优异的性能。

然而1T-MoS2的形成能要高于2H相，故而通常2H相更容易获得，而1T相不容易获得和稳定存在。所以，如何获得稳定存在的1T相就成了业界普遍关注的课题。

目前诱导MoS2发生1T相变的方法有很多，包括插层剥离、机械球磨、硫空位、应力作用、电子注入等等，但是大多数的方法工艺都存在流程复杂、过程难控制、产物易污染等问题。

Liu等人采用水热法得到了铵根离子插层的1T-MoS2，并证明在空气中相对稳定，但是薄膜基体结合力差，还远远无法达到工业化生产的使用标准。另外，Milekin等人利用激光照射周期性沉积在单层MoS2上的Au纳米结构阵列也实现了2H相到1T相的转变，但是仅限于单层MoS2的小规模应用，难以达到量产。因此，寻找简单易操作的制备过程，在基体上实现大规模1T-MoS2的制备十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含1T相的抗菌性能MoS2薄膜及其制备工艺，利用磁控溅射的方法一步制备含1T相的抗菌性能MoS2薄膜，操作简单。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种含1T相的抗菌性能MoS2薄膜制备工艺，包括以下步骤：

(1)对基体表面使用酒精进行超声清洗，并吹干；

(2)将清洗并吹干后的基体装夹在磁控溅射腔内，以Ar为工作气体，采用MoS2靶和金属靶共溅射，沉积得到含1T相的抗菌性能MoS2薄膜。

本发明进一步的改进在于，步骤(1)中基体为碳纤维布、碳纤维纸、泡沫镍、泡沫铜、蜡灰或硅片。

本发明进一步的改进在于，步骤(2)中工作气压为0.3～1Pa，公转速度为0.8～5r/min，温度为30℃，Ar流量20～40sccm。

本发明进一步的改进在于，步骤(2)中金属靶为纯度99.9％的铜、银、金或铝靶。

本发明进一步的改进在于，步骤(2)MoS2采用射频电源，功率为50～300W，金属采用直流电源，功率为5～50W。

一种由所述的制备工艺制备得到的MoS2薄膜。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)现有制备MoS2的方法一般为水热法，产量小而且工艺不易控制同时废液需处理，本发明工艺稳定而且环保，易于大规模量产；

(2)本发明采用磁控溅射技术，薄膜与基体之间相较于其他MoS2薄膜结合力更好；

(3)本发明由于制备过程温度变化小，获得的1T相相较于其他方法稳定性更好。

(4)掺杂后产生相变的MoS2薄膜电解水析氢性能明显优于单纯的MoS2薄膜。

附图说明

图1为本发明实施例1制得的表面薄膜的X射线光电子能谱图。