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摘要
大气压低温等离子体对微生物的杀灭主要通过紫外线、高能粒子刻蚀、强反应活性物质等效应实现。当利用等离子体杀灭水溶液中微生物时,由于液体的阻隔,紫外线与离子刻蚀的作用非常微弱,杀灭作用主要依靠水溶液中的活性物质。该研究利用介质阻挡放电等离子体处理水溶液中的大肠杆菌,通过菌落稀释计数法比较等离子体对不同深度细菌的杀灭效果,并使用pH指示剂可视化研究长寿命酸性物质扩散过程,探究长短寿命活性粒子对杀灭效果的不同影响。实验结果发现,即使将等离子体作用从1 min延长到10 min,等离子体也只能即时杀灭水溶液表层的大肠杆菌,且杀灭效果与长寿命活性物质的扩散深度无关;而溶液深层大肠杆菌的杀灭需要在等离子体处理后静置溶液一段时间,也能抑制甚至杀灭溶液中的大肠杆菌。短寿命活性物质对细菌有强烈快速的杀灭作用,但其在溶液中的寿命和扩散距离都很短,杀灭作用的有效距离有限;长寿命活性粒子虽然能作用于更大水体,但需要较长作用时间,无法做到即时迅速的杀灭。该研究对低温等离子体在不同场合的消毒运用提供了实验基础和设计参考。
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