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(jì)被診斷為80000多人，累計(jì)死亡2900多人。新型日冕病毒將“消毒”轉(zhuǎn)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(jìn)行，但是很多消費(fèi)者還不習(xí)慣紫外線殺菌消毒。那么，紫外線如何殺死細(xì)菌和病毒呢？紫外線殺菌消毒有什么特點(diǎn)？有什么注意事項(xiàng)。深紫外LED為什么被稱為殺菌消毒神器？各國對這個產(chǎn)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(xué)普及，在這里再次確認(rèn)了3點(diǎn)。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(xì)菌、病毒等微生物細(xì)胞中的DNA或RNA鄰接的吡啶分子之間形成異常的化學(xué)結(jié)合，阻礙DNA或RNA的復(fù)制，導(dǎo)致微生物細(xì)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(yù)防控制中心的研究人員發(fā)現(xiàn)，如果使用強(qiáng)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(xué)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(diǎn)紫外線殺菌消毒主要有以下特點(diǎn)。

（1）殺菌消毒效率高：根據(jù)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(qiáng)度4016uW/cm2的紫外線光源照射下，SARS病毒6分鐘后可達(dá)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(xì)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(xì)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(xì)菌和病毒直接死亡，不會產(chǎn)生其他化學(xué)污染物質(zhì)。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(tǒng)的水銀燈和深紫外LED。與傳統(tǒng)水銀燈的諸多缺點(diǎn)相比，深紫外LED具有明顯的政策優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢。常規(guī)水銀燈缺點(diǎn)：（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(yán)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(lián)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(chǎn)和進(jìn)出口含水銀的各種產(chǎn)品，傳統(tǒng)水銀燈禁止生產(chǎn)和銷售。中國政府先后公布了《中國嚴(yán)格限制的有毒化學(xué)品名錄》和《化學(xué)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(tǒng)的水銀加工制造和水銀污染大國，中國政府積極實(shí)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(lǐng)域LED代替?zhèn)鹘y(tǒng)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(tǒng)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(shù)的進(jìn)步，深紫外LED迎來了產(chǎn)業(yè)規(guī)模的快速成長。深紫外LED技術(shù)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(hù)、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(shù)優(yōu)勢。四、紫外LED的市場規(guī)模綜合多家調(diào)查機(jī)構(gòu)的市場分析，紫外線LED器件的生產(chǎn)額2017年達(dá)到2億美元，2025年達(dá)到13億美元左右，年復(fù)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(shè)計(jì)靈活、方便、無污染等特點(diǎn)，非常適合應(yīng)用于白色家電。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018—2023年中國白電行業(yè)市場預(yù)測及投資機(jī)會研究報告》數(shù)據(jù)，2018年中國白電產(chǎn)品的銷量突破3.5億臺。每種產(chǎn)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(chǎn)品市場。五、深紫外LED外延芯片相關(guān)企業(yè)目前，世界紫外線LED外延相關(guān)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(lán)寶石襯底上最早商業(yè)化生產(chǎn)深紫外LED外延產(chǎn)品的企業(yè)，其技術(shù)主要來源于南卡羅來納大學(xué)（Universityof South Carolina）的Asif Khan教授研究小組。SETi的獨(dú)特技術(shù)是在藍(lán)寶石襯底上通過移動性增強(qiáng)的外延技術(shù)來生長高質(zhì)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(dǎo)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(jié)晶氮化鋁基板上制造紫外LED外延，其技術(shù)來源于倫斯勒工科大學(xué)。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(dú)特的“透明p型層”技術(shù)，確立了深紫外LED光電轉(zhuǎn)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(xué)（Boston University）Theodre Moustakas教授的研究小組，曾經(jīng)發(fā)售過幾款UVB/UVC的產(chǎn)品。