本文關(guān)鍵詞：多功能低溫大氣壓等離子體消毒器試驗(yàn)研究

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【摘要】：大氣壓冷等離子體(atmospheric pressure cold plasma)是一種常溫非平衡等離子體,是氣體在大氣壓下由于得到外部強(qiáng)輻射、高電壓和強(qiáng)度較高磁場(chǎng)的作用下而形成的總體接近室溫的等離子體,其中含大量活性物質(zhì),包括帶電粒子、具有化學(xué)活性的亞穩(wěn)態(tài)物質(zhì)(如臭氧、氫氧自由基和氧原子等)。研究顯示,等離子體可對(duì)微生物及化學(xué)物質(zhì)(如乙醇、乙醛、丙酮、苯、樟腦、丁烷、礦物油、有機(jī)氯、氰化物、硫化物、烷基化物等)進(jìn)行殺滅及分解,使產(chǎn)生為無(wú)害物質(zhì)(二氧化碳、水蒸汽、氧氣)。在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,條件溫度基本維持在38℃-47℃。作為具有高效殺菌、環(huán)保特征的產(chǎn)品,近年來(lái)等離子體消毒器受到研究者和使用者的青睞。但是,目前,國(guó)內(nèi)外使用的等離子消毒器均呈箱柜式,應(yīng)用方式被局限化。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求,本課題以低溫、非平衡等離子體發(fā)生原理為依據(jù),設(shè)計(jì)、制作集空氣消毒、水體消毒、物體表面消毒為一體的多功能消毒器,并在實(shí)驗(yàn)室及模擬環(huán)境條件下測(cè)定其殺菌效果,為新型等離子體消毒器產(chǎn)品的開發(fā)、應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。相關(guān)研究結(jié)果如下:1、多功能等離子體消毒樣機(jī)的設(shè)計(jì)制作多功能組合機(jī)分別由3組等離子體電極、電源、穩(wěn)壓、控溫、送風(fēng)、氣體傳輸、功能轉(zhuǎn)換開關(guān)等原件組成。其中氣體輸出管和表面消毒頭(含電極)外掛于主箱。整機(jī)尺寸為45cm*34cm*9cm,重約5kg,外掛的表面消毒頭尺寸為20cm*12cm*11cm,重762g;多道阻擋放電元件尺寸為7.5cm*4cm,距離消毒表面最近距離為4.5mm;微孔式水體消毒曝氣石直徑為7.8cm,厚度為1.5cm,重122.7g。以芬頓反應(yīng)方法測(cè)定表面消毒探頭電極附近羥自由基濃度,以氧化還原滴定法測(cè)定水體消毒電極導(dǎo)入水體的臭氧濃度。發(fā)現(xiàn)表面消毒電極開啟后附近羥自由基產(chǎn)生的速率為2.6124*10-7mol/min;消毒氣體通入水體30min后,臭氧濃度為36mg/L。2、消毒效果2.1空氣消毒試驗(yàn)在模擬消毒氣霧罐(1m3)下,試驗(yàn)溫度22℃-25℃、相對(duì)濕度50%-55%條件下,三合一等離子體消毒器開啟空氣消毒組件消毒60min,對(duì)氣霧柜空氣中白色葡萄球菌的殺滅率≥99.90%。2.2水體消毒試驗(yàn)在模擬污染水體箱中(80L)中,20℃-25℃、大腸桿菌污染(104cfu/ml)的條件下,離子體消毒器水消毒組件運(yùn)行10min能將80L染菌水中的大腸桿菌下降至0cfu/100ml(殺滅率達(dá)到100%)。2L天然水樣消毒30min后大腸桿菌被完全殺滅。細(xì)胞培養(yǎng)試驗(yàn)顯示,對(duì)模擬污染脊髓灰質(zhì)炎病毒的水體(500ml,病毒含量大于5個(gè)對(duì)數(shù)級(jí))環(huán)境,開啟水消毒組件開關(guān)處理10min、20min、30min,病毒殺滅對(duì)數(shù)值分別為3.25、4.5、5.25。2.3表面消毒試驗(yàn)開啟等離子體表面消毒30s,對(duì)距離放電電極4.5mm處大腸桿菌和金葡菌的殺滅率達(dá)到100%,180s消毒處理后對(duì)枯草芽孢桿菌殺滅率達(dá)到100%。經(jīng)電鏡技術(shù)觀察,表面消毒器處理20s后的大腸桿菌菌毛脫落,菌體變形、縮小,菌體降解,結(jié)構(gòu)不完整、模糊不清;金葡菌由于自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相比較大腸桿菌的菌體外形更完整,但是細(xì)胞壁外部的突起結(jié)構(gòu)有所減少,菌體的外形發(fā)生一些改變,細(xì)菌壁和內(nèi)部的密度相比較未處理的樣本有明顯降低。這些現(xiàn)象充分說(shuō)明等離子體高效的殺菌效率。在模擬表面污染條件下,20℃-25℃室溫,距離電極4.5mm處(35℃-43℃),70s-80s對(duì)橢圓食粉螨的殺滅率達(dá)到90%-100%。
【關(guān)鍵詞】：等離子體 消毒器 消毒效果
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R187
【目錄】：

• 縮略語(yǔ)表4-6
• 英文摘要6-8
• 中文摘要8-10
• 第一章 前言10-11
• 第二章 三合一等離子體消毒器的設(shè)計(jì)、構(gòu)建及相關(guān)參數(shù)測(cè)定11-27
• 2.1 材料、方法11-18
• 2.2 研究結(jié)果18-27
• 第三章 多功能等離子體消毒器的殺菌效應(yīng)觀察27-55
• 3.1 試驗(yàn)器材及試劑27-29
• 3.2 相關(guān)試劑配制29-30
• 3.3 試驗(yàn)方法30-41
• 3.4 試驗(yàn)結(jié)果41-55
• 全文結(jié)論55-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 文獻(xiàn)綜述 等離子體在醫(yī)學(xué)中的相關(guān)應(yīng)用進(jìn)展62-72
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果72-73
• 致謝73

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本文編號(hào)：608199