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基本信息

項目名稱：
一種氧中心自由基快速消除大范圍災(zāi)害污染裝置
小類：
能源化工
簡介：
本項目成果為一套高效實用的快速消除大范圍災(zāi)害裝置，基于現(xiàn)代高級氧化技術(shù)的概念，利用低溫等離子體生成多種氧中心自由基，結(jié)合高效混溶技術(shù)制備氧中心自由基溶液，并以噴淋的方式完成大范圍病菌、病原體等污染物的快速消除。混合溶液中含大量羥基自由基、臭氧、單線態(tài)氧等活性氧成分，對病菌、病原體有強(qiáng)烈的滅活作用，能夠抑制其繁殖。裝置殺菌效果明顯、成本低廉、使用便捷且無二次污染，能用以及時應(yīng)對險情并積極防疫。
詳細(xì)介紹：
本項目以現(xiàn)代高級氧化技術(shù)理論為基礎(chǔ)，采用經(jīng)過阻擋放電的電介質(zhì)材料、加工工藝和放電間隙結(jié)構(gòu)改造的新型強(qiáng)電場放電等離子體反應(yīng)室制取氧中心自由基等離子體，并通過載體定量殺菌實驗中羥基自由基的衰減程度對大腸桿菌和枯草芽孢桿菌黑色變種的滅活作用，確定噴嘴形狀、口徑及噴淋壓力，研制出高效的氧中心自由基溶液制取設(shè)備及溶液噴淋裝置，將氧中心自由基溶液用于快速消除大規(guī)模災(zāi)害污染，其中，利用羥基自由基的高反應(yīng)常數(shù)快速滅菌，并結(jié)合臭氧、單線態(tài)氧等多種活性氧成分較慢的反應(yīng)速率能在較長時間內(nèi)抑制細(xì)菌繁殖，達(dá)到快速高效、清潔消毒滅菌的目的，制取和使用過程均無二次污染，符合環(huán)保節(jié)能時代對消毒滅菌裝置的要求；同時，裝置有效解決了強(qiáng)電場制取氧中心自由基溶液時能耗高、可靠性低以及溶液噴淋過程中衰減嚴(yán)重等關(guān)鍵問題。裝置可直接用于地震、海嘯、泥石流等災(zāi)后防疫工作以及生化污染現(xiàn)場，有著廣泛的使用價值和廣闊應(yīng)用前景。

作品圖片

  • 一種氧中心自由基快速消除大范圍災(zāi)害污染裝置
  • 一種氧中心自由基快速消除大范圍災(zāi)害污染裝置
  • 一種氧中心自由基快速消除大范圍災(zāi)害污染裝置
  • 一種氧中心自由基快速消除大范圍災(zāi)害污染裝置

作品專業(yè)信息

設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

近年自然災(zāi)害頻發(fā)，使得人們迫切需要殺菌效果明顯、成本低廉、使用便捷且無二次污染的消毒裝置用以及時應(yīng)對險情并積極防治災(zāi)疫。本作品為一套高效實用的快速消除大范圍災(zāi)害裝置，基于現(xiàn)代高級氧化技術(shù)的概念，利用低溫等離子體生成多種氧中心自由基，結(jié)合高效混溶技術(shù)實現(xiàn)了現(xiàn)場制備氧中心自由基混合溶液，并以噴淋的方式完成大范圍病菌、病原體等污染物的快速消除，用水量小，作業(yè)時間長?；旌先芤褐泻罅康牧u基自由基、臭氧、單線態(tài)氧等多種活性氧成分，它們均對微生物具有強(qiáng)烈的滅活作用，但與微生物的反應(yīng)常數(shù)卻不一，羥基自由基能夠快速殺滅細(xì)菌，而臭氧、單線態(tài)氧等其他多種活性氧成分在羥基自由基快速滅菌后將在一段時間內(nèi)持續(xù)保持較強(qiáng)氧化性，能夠有效抑制微生物的再次繁殖，進(jìn)而達(dá)到在災(zāi)害區(qū)域消毒防疫的目的。此外，反應(yīng)剩余的氧中心自由基能夠快速分解，產(chǎn)物為氧氣和水，無二次污染，符合時代要求。

科學(xué)性、先進(jìn)性

本作品的理論依據(jù)為現(xiàn)代高級氧化技術(shù)，該技術(shù)現(xiàn)已成功應(yīng)用于有機(jī)廢水處理等領(lǐng)域中，其消毒滅菌效果較傳統(tǒng)技術(shù)具有極大優(yōu)勢。傳統(tǒng)的滅菌技術(shù)有較大的局限性，例如紫外線滅菌效果受空間限制，不宜大規(guī)模使用；化學(xué)藥品的使用會給環(huán)境帶來間接污染，同時微生物會對特定的藥物產(chǎn)生抗藥性，導(dǎo)致藥物失效。本作品采用強(qiáng)電場放電技術(shù)并結(jié)合高效混溶技術(shù)實現(xiàn)了現(xiàn)場制備氧中心自由基混合溶液，機(jī)動性強(qiáng)，受空間因素約束??；以噴淋的方式消除大范圍污染物，用水量小，可作業(yè)時間長；反應(yīng)剩余的氧中心自由基能快速分解氧氣和水，不會造成二次污染，與傳統(tǒng)滅菌技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)越性。

獲獎情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

本作品現(xiàn)處于實驗室階段，實驗結(jié)果能夠達(dá)到預(yù)期要求。

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

無

作品可展示的形式

本作品可以實物、產(chǎn)品以及圖片的形式展示。

使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

本裝置是一套兼?zhèn)淙芤褐迫?、噴淋的完整系統(tǒng)，采用強(qiáng)電場放電技術(shù)并結(jié)合高效混溶技術(shù)實現(xiàn)了現(xiàn)場制備氧中心自由基溶液；以噴淋的方式消除大范圍污染物，用水量小，可作業(yè)時間長；反應(yīng)剩余的氧中心自由基能快速分解氧氣和水，無二次污染。本裝置能夠快速殺滅細(xì)菌，有效地遏制水體及空氣污染，達(dá)到控制疫情的目的，同時還可用于公共場所消毒，進(jìn)出口貨物的防檢疫、實驗場所的快速消毒等。自然災(zāi)害的頻發(fā)，使得災(zāi)疫防治裝置的市場需求量增長，本裝置成本低廉，能為政府縮減防疫開支，經(jīng)濟(jì)效益明顯，現(xiàn)實意義重大，極具推廣價值。

同類課題研究水平概述

對包括氧中心自由基在內(nèi)的活性氧制取和應(yīng)用屬于現(xiàn)代高級氧化技術(shù)，是當(dāng)代社會較前沿的應(yīng)用科學(xué)。人體內(nèi)多余的活性氧會加速細(xì)胞老化，甚至造成一系列生理危害。然而其優(yōu)越的氧化性在污水處理、有機(jī)廢物分解、有害微生物殺滅等方面都極具應(yīng)用前景和潛力。 目前該領(lǐng)域的研究主要集中在高效的等離子體形成機(jī)理、等離子體制取裝置和應(yīng)用方面。大連海事大學(xué)環(huán)境工程研究所的白敏冬、張芝濤、白希堯教授等是該學(xué)科研究的領(lǐng)軍人物，在高壓強(qiáng)電離制取活性氧和活性氧的應(yīng)用方面有著突出貢獻(xiàn)。 該領(lǐng)域已較為成熟的應(yīng)用包括羥基自由基用于污水處理、降解脫色、船舶壓載水滅菌等。而將活性氧應(yīng)用于防疫防污染在國內(nèi)仍處在起步階段，將這一高級氧化技術(shù)應(yīng)用于快速消除大范圍災(zāi)害污染尚無先例，這一技術(shù)的成功應(yīng)用將推動防疫消毒與污染控制工作，為大范圍災(zāi)害污染的消除提供新的解決方案。
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