常压低温等离子体灭菌实验研究

利用介质阻挡放电(DBD)开展了常压低温等离于体灭菌的实验研究.探讨了细菌种类、细菌裁片和放电气体对灭菌效果的影响.实验结果显示,DBD等离子体能在短时间内杀灭细菌,具有比常规灭菌技术更高的灭菌效率.另外,O2等离子体能在12 s内杀死所有大肠杆菌,远快于N2和Ar等离子体.表明在灭菌过程中占据主导地位的是活性物质O2,而不是紫外辐射.     

大气压低温等离子体的活性氧成分分析及其杀菌效应研究

系统分析了以Ar+O₂ (2%)为气源, 以直流辉光放电方式激发的大气压低温等离子体中的活性氧(ROS)成分及其杀菌的生物学效应。采用电子自旋共振(ESR)等技术方法, 对等离子体的ROS成分进行了检测分析, 同时采用低温等离子体在水下作用的方式探究了其对金黄色葡萄球菌的杀灭作用。通过电子自旋共振分析, 直接检测出两种活性氧自由基, 分别是羟自由基(OH?)和单线态氧(¹O₂), 间接证明了超氧阴离子(O₂^-?)的存在。同时用臭氧检测仪等对O₃和H₂O₂等进行了定量分析。等离子体能有效杀灭金黄色葡萄球菌, 10分钟杀菌率能达到99.9%。 低温等离子体中含有大量的ROS成分, 并能有效杀灭金黄色葡萄球菌, 可能的杀菌机制是ROS成分诱导细菌细胞内脂质、蛋白质、DNA等过氧化。研究结果提示大气压低温等离子体在临床医学研究中具有潜在的巨大应用价值。     

电晕放电的杀菌机理研究

为研究空气电晕放电等离子体的灭菌机理,采用针-环结构负电晕放电产生大气压低温等离子体,确定了等离子体中各种可能的活性成分,并研究了这些活性成分（紫外线、带电粒子、中性活性物质）的杀菌效率.结果表明,单独的紫外线和臭氧都具有较好的杀菌效果,但二者的联合杀菌作用并不是简单的协同作用;负电晕放电中的中性活性物质起主要杀菌作用;带电粒子起到辅助杀菌的作用,但电晕风中单独的带电粒子几乎没有杀菌作用.提高中性活性成分是提高电晕放电灭菌效果的关键之一.      

大气压低温等离子体射流及其生物医学应用

 大气压低温等离子体射流是近年来学术界兴起的新型研究领域,由于其在大气压下产生,气体温度低,活性高,在众多领域尤其是生物医学方面的应用引起了人们广泛的关注。本文依据驱动电源的不同分别介绍直流电源、交流电源、射频电源、微波、直流脉冲电源驱动的大气压低温等离子体射流装置,及其各自的物理特性、杀菌效果,以及大气压低温等离子体射流在生物医学方面的应用。最后叙述了大气压低温等离子体射流应用领域的前景,以及所面临的困难和可能的解决方法。     

大气压介质阻挡辉光放电研究综述

大气压介质阻挡辉光放电由于不需要真空装置并且所产生等离子体均匀性好、电子温度与电子密度适中，在工业领域具有重要的应用前景，逐步成为低温等离子体的研究热点.文中综述了利用介质阻挡放电装置实现大气压辉光放电的研究进展，主要包括实验装置、检测手段、产生条件、产生机理和参数诊断等，最后对大气压辉光放电的未来研究进行了展望.     

大气压介质阻挡放电等离子体射流源研究进展

大气压介质阻挡放电等离子体射流是近年来兴起的一种新的大气压低温等离子体放电技术,是目前国际上等离子体科学与技术领域的研究热点之一.作为一种经济、便捷的等离子体产生技术,大气压介质阻挡放电等离子体射流对等离子体生物医学等新兴交叉学科的蓬勃发展起到了良好的推动作用.本文从大气压介质阻挡放电等离子体射流发生器结构设计入手,介绍了部分具有代表性的射流发生器的结构特点及设计思想,分析了不同构型射流源的优势与不足,总结了目前实际应用中大气压介质阻挡放电等离子体射流源特性提升所面临的挑战,并简要讨论了产生较大体积均匀稳定的氦和氩等离子体射流的发生器设计原则和基本特性.     

阵列式等离子体射流特性的研究

研究了大气压下阵列式等离子体射流特性,以实现和完善大气压下大面积的低温等离子体灭菌技术.采用MAXWELL 3D软件仿真及实验的手段,研究相关因素对各种阵列式等离子体射流特性的影响.包括在单管等离子体喷射中的一些基本影响因素(电压、气体流速等)和阵列式等离子体喷射实验中所特有的一些因素(气流均匀度、电极单元间距及电极布置方式).实验在大气压氦气环境下进行,然后通过专门研发的高频高压等离子体放电电源进行了介质阻挡放电.实验结果实现了大气压下阵列式等离子体喷射,证明了通过阵列式等离子体喷射方式来实现大面积等离子体灭菌技术的可行性.除此之外还得出了各种相关因素对阵列式等离子体射流特性的具体影响,用以完善阵列式等离子体射流技术,进行更大面积的灭菌处理.     

俪人康纯中药洗液杀菌效果与毒性实验研究

本文采用悬液定量杀菌实验和动物毒性实验观察俪人康纯中药抗菌洗液的杀菌效果及其毒性.结果显示:该洗液对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别作用2 min后,平均杀灭率分别为99.96%、99.97%;对白色念珠菌作用10 min后,平均杀灭率达99.91%;原液于37℃存放90 d,杀灭率无明显下降.该抗菌洗液对小鼠急性经口毒性实验LD505 000 mg/kg BW,属实际无毒,对动物皮肤和阴道黏膜无刺激性.以上结果表明,该中药抗菌洗液对革兰氏阳性菌和阴性菌以及真菌都具有良好的杀灭效果,动物实验属于无毒级、无刺激性.     

大气压下介质阻挡放电用于污水处理的研究——放电结构设计

介质阻挡放电(DBD)可以在大气压下产生低温等离子体,在污水处理技术方面具有广阔的应用前景。本文对介质阻挡放电结构进行设计,采用同轴型放电结构。实验表明,该结构安全可靠,放电功率低,放电均匀,利用其产生的等离子体进行污水处理方便易行,切实有效。     

低温等离子体对生食蟹糊微生物含量及品质的影响

研究了低温等离子体对生食蟹糊灭菌效果及品质的影响。分析了不同电压(30,45,60kV)、不同处理时间(30,60,90,120s)下低温等离子体对生食蟹糊杀菌率的影响及优化杀菌条件下生食蟹糊储存不同时间(30,60,90,180d)时微生物含量、感官品质、pH值、挥发性盐基氮(TVB-N)和脂肪酸的变化。结果表明低温等离子体在60kV处理90s时灭菌效果最好,杀菌率达97.3%;低温等离子体可以有效地延长生食蟹糊的货架期,处理后蟹糊菌落浓度虽然也逐渐上升,但增长速度明显小于对照组;对照组蟹糊60d时感官评定已降至一般,90d时已不可接受,但实验组感官评定180d仍为较好;对照组TVB-N值180d时已达28.66mg/100g,而处理组仅为21.28mg/100g;低温等离子体对生食蟹糊的营养影响不明显,说明等离子可以在有效杀灭菌类、延长生食蟹糊货架期的同时,保持其原有的营养及理化性质。     

微波对食品微生物的非热生物效应与微波杀菌技术

微波杀菌技术快速、高效、安全、保鲜,广泛应用于食品工业.微波对食品微生物具有热效应和非热生物效应,但其机理尤其是微波非热生物效应的机理,至今还不十分清楚.重点探讨了微波的非热生物效应,并结合微波杀菌的特点,提出今后的主要研究方向仍是微波非热生物效应的机理及脉冲微波杀菌技术.     

低温等离子体处理柴油机有害排放试验

根据低温等离子体的产生原理和柴油机有害排放物的生成特点，设计了结构和功能具有实用性的等离子体反应器；通过静态试验研究了介质阻挡放电的放电特性及其影响因素，探讨了低温等离子体的化学反应机理；通过柴油机台架试验对低温等离子体处理柴油机排气中的碳烟和NOx进行了研究．结果表明。选用介电常数较大、厚度较薄的介质材料以及合适的放电间隙容易产生强烈的放电，低温等离子体对碳烟具有较高的去除率，亦可有效减少NO，而NOx总量基本不变．排气在等离子体反应区内的有效滞留时间是影响转化效率的重要因素．     

低温等离子体冷杀菌关键技术装备研究进展

近年来低温等离子体技术作为新型高效非热源性杀菌技术,在食品杀菌领域受到越来越多关注。从低温等离子体冷杀菌技术的背景、杀菌机理、食品冷杀菌关键技术应用及技术装备国际研发等方面进行阐述,希望为低温等离子体在生鲜类及热敏性食品的大规模开发及应用方面提供研究参考。     

利用双向脉冲放电产生的等离子体灭活大肠杆菌

将双向窄脉冲与DBD放电有机的结合,利用其在气液两相中放电产生的冷等离子体对大肠杆菌的灭活进行研究,探讨了影响杀菌效果的相关因素及系统的杀菌机理.研究表明:系统中曝入气体量对大肠杆菌灭活率的影响很大;大肠杆菌的灭活率随着脉冲频率的增大而增大;与系统中加入碳酸钠相比,加入硫酸铁对大肠杆菌有着更好的灭活效果.     

裸露金属电极大气压射频辉光放电研究进展

射频大气压辉光放电等离子体在等离子体辅助刻蚀、薄膜沉积、消毒灭菌、空气净化、战地生化清洗等领域有着非常广阔的应用前景.目前,采用具有裸露金属电极结构的等离子体发生器实现大气压条件下氦气、氧气以及空气等廉价气体的稳定射频辉光放电是一项具有挑战性的研究工作.本文以采用诱导气体放电法和局部电场强化法产生纯氮、纯氧及空气的大气压射频辉光放电等离子体以及大气环境下气体流动对等离子体放电特性的影响为重点.综述了裸露金属电极结构的大气压射频辉光放电等离子体电特性实验研究的最新进展.     

非平衡等离子辅助催化对柴油机排放的影响

分析了非平衡等离子和介质阻挡放电的产生机理．根据非平衡等离子产生活性基体的特点，建立了非平衡等离子辅助催化对柴油机有害排放的转化模型．采用蜂窝式介质阻挡放电反应器辅助催化装置，在台架试验上研究了不同试验方案对降低有害排放的影响．试验结果表明在不添加催化剂的情况下，NOx的总量基本不变，表明非平衡等离子气相区内主要是将NO氧化为NO2；添加催化剂后，NOx的总量明显下降，表明NO2被还原为N2．同时PM颗粒与强氧化性的活性基体反应生成CO2得以大幅度降低，证明了利用非平衡等离子辅助催化技术可以有效降低柴油机NOx和PM颗粒排放．     

微波加热对自来水杀菌效果的实验分析

为明确微波加热对自来水杀菌的高效性,本实验采用微波炉对一定量的自来水进行了加热杀菌处理,并对微波杀菌效果达到国标时自来水体积与加热时间关系进行了分析。结果表明:微波加热实验组的杀菌效果达到国标(GB19298-2003)时所需的时间及所需的温度明显低于电炉加热对照组;实验组和对照组在水温为35.0℃时比初温13.1℃时含菌量高;实验组和对照组杀菌效果达到国标时,加热时间与水的体积成线性关系。上述结果表明,相比传统热杀菌,微波杀菌具有稳定的高效性,为饮用自来水微波炉杀菌方法提供了参考。