等離子體放電實現(xiàn)低能耗高效滅菌

記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉，該院的等離子體所等離子體醫(yī)學(xué)課題組在氣液相等離子體與水溶液相互作用、液相活性物質(zhì)生成規(guī)律及失活微生物機理等方面開展了深入研究，并取得新進展。研究結(jié)果表明可以通過調(diào)控等離子體與水溶液相互作用的方式，選擇性產(chǎn)生液相活性基團種類、含量，實現(xiàn)高效滅菌。相關(guān)研究結(jié)果日前發(fā)表在《化學(xué)工程雜志》上。

等離子體放電在氣液接觸面引發(fā)一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)過程，生成各類液相產(chǎn)物。由于其在生物醫(yī)學(xué)、水體凈化等方面巨大的潛在應(yīng)用價值，逐漸被各國研究人員所關(guān)注。

課題組沈潔、程誠和蘭彥等人對這一課題進行了探索，發(fā)現(xiàn)在直接處理時，氧氣等離子體處理效果明顯優(yōu)于空氣等離子體，而間接處理則出現(xiàn)截然相反的結(jié)果。針對不同處理方式下處理效果的差別，研究人員對不同氣氛等離子體引發(fā)主要液相活性基團含量進行檢測和分析。結(jié)果表明，氧氣等離子體直接處理可以顯著提高含氧活性基團的含量，而空氣等離子體由于氮的出現(xiàn)，含氮的液相活性基團的種類和含量都增加，同時也降低了含氧活性基團的含量。而對于間接處理，空氣等離子體具有更高的滅菌效果，這主要與空氣等離子體中含氮活性基團引發(fā)液相次級反應(yīng)，生成過氧亞硝酸和水溶液酸化密切相關(guān)。

科研人員表示，在未來工程應(yīng)用中，可以通過改變等離子體物理特性及選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸绞剑{(diào)控液相活性基團的種類和含量，最終實現(xiàn)低能耗高效滅菌。

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