殺菌和消毒_殺菌消毒的方法

殺菌和消毒_殺菌消毒的方法

2020年的鼠年春節(jié)由于新型電暈病毒的兇猛威力，決定成為全國人民最銘刻于心的春節(jié)。截至3月1日，新型日冕病毒肺炎（COVID-19）的感染者累計被診斷為80000多人，累計死亡2900多人。新型日冕病毒將“消毒”轉化為高頻詞匯，75%濃度的酒精、84消毒液、手洗豁免液等消毒方式相繼被采用。在國家衛(wèi)生保健委員會發(fā)表的“新型日冕病毒感染肺炎診療案（試行第5版）”中，他說“病毒對紫外線和熱敏感”，紫外線殺菌消毒也一舉成名。紫外線殺菌消毒過去只作為醫(yī)院等特殊場景的殺菌消毒方式進行，但是很多消費者還不習慣紫外線殺菌消毒。那么，紫外線如何殺死細菌和病毒呢？紫外線殺菌消毒有什么特點？有什么注意事項。深紫外LED為什么被稱為殺菌消毒神器？各國對這個產業(yè)的配置情況怎么樣。本文為讀者揭開了深紫外LED的神秘面紗。

一、紫外線殺菌消毒原理紫外線殺菌最近在很多文章中被科學普及，在這里再次確認了3點。首先，紫外線按波長分為UVA長波紫外線（波長范圍315~400nm）、UVB中波紫外線（波長范圍280~1315nm）、UVC短波紫外線（波長范圍200~28nm）、VUV真空紫外線（波長范圍10~200nm）。其中UVA長波紫外線也被稱為近紫外線，UVC短波紫外線多被稱為深紫外線。其次，紫外線是誘變劑，是特定波長范圍（主要是UVC）及足夠高的用量，紫外線在細菌、病毒等微生物細胞中的DNA或RNA鄰接的吡啶分子之間形成異常的化學結合，阻礙DNA或RNA的復制，導致微生物細胞的死亡。深紫外LED通過發(fā)出UVC波長的深紫外線有殺菌消毒的效果。第在新型流感時期，中國疾病預防控制中心的研究人員發(fā)現，如果使用強度大于90uW/cm2的深紫外線照射日冕病毒60分鐘，就可以殺死SARS病毒。新型日冕病毒和SARS病毒相似，屬于同一個正鏈RNA病毒，所以理論上通過科學合理地使用紫外線可以有效地殺死新型日冕病毒。二、紫外線殺菌消毒的特點紫外線殺菌消毒主要有以下特點。

（1）殺菌消毒效率高：根據美國食品醫(yī)藥品監(jiān)督管理局衛(wèi)生評價和研究中心的研究，在特征波長254nm、輻射強度4016uW/cm2的紫外線光源照射下，SARS病毒6分鐘后可達到99.99%。與加熱消毒75度殺死SARS病毒需要45分鐘相比，紫外線殺菌消毒的效率要高得多。

（2）殺菌廣域性：紫外線直接作用于細菌、病毒的DNA和RNA，因此目前所有的殺菌消毒方式中，紫外線殺菌消毒的廣域性最高，對大部分細菌和病毒都能有效殺死。

（3）無二次污染：常用的次氯酸鈉消毒液危害環(huán)境，造成水體污染，放出的游離氯可能引起中毒。與此相比，紫外線會使細菌和病毒直接死亡，不會產生其他化學污染物質。但是，請注意不要使用243nm以下波長的紫外線來生成臭氧。

三、紫外線LED的優(yōu)勢目前用于殺菌消毒的紫外光源主要有兩種：傳統的水銀燈和深紫外LED。與傳統水銀燈的諸多缺點相比，深紫外LED具有明顯的政策優(yōu)勢和技術優(yōu)勢。常規(guī)水銀燈缺點：（1）外形較重，尺寸較大，具備高壓電。

（2）啟動時間長，不能立即打開。

（3）易破裂，使用壽命短，在90%的使用壽命頻繁切換階段被消耗。

（4）劇毒，破裂后汞泄漏，污染環(huán)境，嚴重危害人體健康。深紫外LED政策優(yōu)勢：世界128個國家簽署的《聯合國水俁條約》2017年8月在中國正式生效，條約明確從2020年起禁止生產和進出口含水銀的各種產品，傳統水銀燈禁止生產和銷售。中國政府先后公布了《中國嚴格限制的有毒化學品名錄》和《化學品名錄（第一批）》等一系列政策文件，對汞的管理控制提出了明確的要求。作為傳統的水銀加工制造和水銀污染大國，中國政府積極實踐著《水俁條約》的要求。用于硬化和殺菌的紫外水銀燈雖然不屬于今年的主要管制對象，但長期以來在通用照明領域LED代替?zhèn)鹘y光源是必然的傾向，因此考慮到綠色環(huán)境的新型紫外LED是傳統紫外光源水銀燈的唯一替代選擇。

隨著“水俁條約”的生效和深紫外LED自身技術的進步，深紫外LED迎來了產業(yè)規(guī)模的快速成長。深紫外LED技術優(yōu)勢：在各種不同的殺菌消毒方式中，只有深紫外LED同時具有節(jié)能、即時用、空間節(jié)約、免維護、無毒無害、壽命長、無刺激性氣味等優(yōu)良特性。與其他殺菌消毒方式相比，深紫外LED具有明顯的技術優(yōu)勢。四、紫外LED的市場規(guī)模綜合多家調查機構的市場分析，紫外線LED器件的生產額2017年達到2億美元，2025年達到13億美元左右，年復合增長率超過30%，其中深紫外LED是主要的增長動能。

紫外線LED具有體積小、設計靈活、方便、無污染等特點，非常適合應用于白色家電。根據中商產業(yè)研究院發(fā)布的《2018—2023年中國白電行業(yè)市場預測及投資機會研究報告》數據，2018年中國白電產品的銷量突破3.5億臺。每種產品增加紫外LED消毒功能，成本將增加50元左右，從而增加全國175億元的紫外LED消毒產品市場。五、深紫外LED外延芯片相關企業(yè)目前，世界紫外線LED外延相關企業(yè)主要分布在美國、德國、日本、韓國、中國（包括大陸和臺灣地區(qū)）。

美國：成立于1999年，位于美國南卡羅來納州的SETi公司是藍寶石襯底上最早商業(yè)化生產深紫外LED外延產品的企業(yè)，其技術主要來源于南卡羅來納大學（Universityof South Carolina）的Asif Khan教授研究小組。SETi的獨特技術是在藍寶石襯底上通過移動性增強的外延技術來生長高質量的氮化鋁外延層。SETi于2015年被韓國Seoul Visosys收購，成為首爾半導體旗下的子公司。1997年成立的位于美國紐約州的另一家企業(yè)Crystal IS，主要致力于在結晶氮化鋁基板上制造紫外LED外延，其技術來源于倫斯勒工科大學。Crystal IS于2011年被日本旭化成（Asahi Kasei）收購，成為旭化成的完全子公司。

2014年成立的美國加利福尼亞州的波爾布公司于2018年公開報道了其獨特的“透明p型層”技術，確立了深紫外LED光電轉換效率（WpE）的新世界記錄。另一家位于美國加利福尼亞州的Rayvio公司，來自波士頓大學（Boston University）Theodre Moustakas教授的研究小組，曾經發(fā)售過幾款UVB/UVC的產品。