“微粒徑負(fù)氧離子除菌液”在快速除菌、長效抑菌的基礎(chǔ)上，生態(tài)級負(fù)氧離子還能有效進(jìn)行空氣凈化，對人體健康產(chǎn)生積極作用：緩解疲勞、改善睡眠質(zhì)量、促進(jìn)血液循環(huán)、緩解呼吸道疾病，同時還能高效凈化甲醛、PM2.5、二手煙、異味、TVOC、細(xì)菌病毒等污染物。
近日，清華天津高端院先進(jìn)制造聯(lián)合研發(fā)中心主任張曉昊博士團(tuán)隊(duì)研發(fā)的一款創(chuàng)新型“微粒徑負(fù)氧離子除菌液”，通過純物理過程釋放高濃度的負(fù)氧離子的同時，還能快速高效地殺菌消毒。2021年12月底，經(jīng)檢測，該除菌液對新冠病毒的滅殺率達(dá)到99.99%，對多種常見病菌的滅殺率高達(dá)99.999%，可有效建立起“防疫墻”，守護(hù)疫情下人們的呼吸健康。
純物理過程產(chǎn)生負(fù)氧離子
負(fù)氧離子也被稱為“長壽素”“空氣維他氧”，在自然界中，森林、瀑布等地方負(fù)氧離子濃度比較高。此次研發(fā)的“微粒徑負(fù)氧離子除菌液”是在已有的“微粒徑負(fù)氧離子生成技術(shù)”基礎(chǔ)上，提升了針對細(xì)菌和病毒的殺滅效率。
“‘微粒徑負(fù)氧離子生成劑’原料提取于天然電氣石（又稱碧璽）。電氣石具有兩個重要特性，即熱釋電效應(yīng)和壓電效應(yīng)，基于以上兩種效應(yīng)的存在，當(dāng)溫度和壓力有波動時，即使是微小的波動，也能引起電氣石晶體之間較強(qiáng)的靜電電勢差。”張曉昊介紹，這個靜電電勢差足以使空氣發(fā)生電離，產(chǎn)生自由電子。
而空氣中的主要成分為氮?dú)猓?8.09%）和氧氣（20.95%），氮?dú)庑再|(zhì)非常穩(wěn)定，電子親和力遠(yuǎn)低于氧氣，因而空氣電離產(chǎn)生自由電子的大部分被氧氣獲取，形成負(fù)氧離子。
“由于電氣石粉電離空氣產(chǎn)生自由電子是一個純物理過程，因此過程中電氣石納米顆粒本身并不產(chǎn)生任何消耗，只要顆粒不從表面脫落，就可以永久釋放負(fù)氧離子。”張曉昊解釋。
當(dāng)負(fù)氧離子濃度高于每立方厘米1200個時，就具有一定的殺滅細(xì)菌的能力。在此基礎(chǔ)上，研發(fā)團(tuán)隊(duì)又復(fù)配了次氯酸以及銀離子抗菌成分，其中負(fù)氧離子可沉降灰塵和氣溶膠，從而阻斷細(xì)菌病毒的傳播路徑，而通過負(fù)氧離子、銀離子以及次氯酸的綜合作用達(dá)到快速高效殺菌的效果。
“微粒徑負(fù)氧離子除菌液”在快速除菌、長效抑菌的基礎(chǔ)上，生態(tài)級負(fù)氧離子還能有效進(jìn)行空氣凈化，對人體健康產(chǎn)生積極作用：緩解疲勞、改善睡眠質(zhì)量、促進(jìn)血液循環(huán)、緩解呼吸道疾病，同時還能高效凈化甲醛、PM2.5、二手煙、異味、TVOC、細(xì)菌病毒等污染物。
提升生成劑的殺菌消毒能力
由于之前張曉昊團(tuán)隊(duì)已有了比較成熟的“微粒徑負(fù)氧離子生成技術(shù)”，但是如何能在負(fù)氧離子殺菌的基礎(chǔ)上提升對常見細(xì)菌和新冠病毒的殺滅能力是科研團(tuán)隊(duì)首先要解決的問題。
“可用于殺菌、殺毒的成分有很多，為此我們嘗試了多種配方，考慮到產(chǎn)品應(yīng)具備安全、高效、殺菌特點(diǎn)的同時，還應(yīng)該易于攜帶，可以應(yīng)用在飛機(jī)高鐵等場合，因而產(chǎn)品應(yīng)該具有不可燃、沒有明顯味道的特點(diǎn)，我們最終選擇了復(fù)配目前公認(rèn)的安全高效且無刺鼻味道的次氯酸等消毒殺菌成分來實(shí)現(xiàn)快速殺菌的作用。”張曉昊介紹，但次氯酸又易于揮發(fā)，殺菌效果快但短暫，所以復(fù)配了銀離子抗菌成分，復(fù)配的銀離子等成分可達(dá)到中長效抑菌的效果。
然而在“微粒徑負(fù)氧離子生成劑”基礎(chǔ)上復(fù)配新成分進(jìn)行提升改造，并非1+1=2這么簡單。
“在添加了新的成分之后，我們發(fā)現(xiàn)破壞了原有生成劑的懸濁體系，導(dǎo)致溶液中納米顆粒容易出現(xiàn)團(tuán)聚和沉降。”張曉昊說，這樣一方面影響產(chǎn)品效果，另一方面容易造成噴頭卡堵。
為了提升負(fù)氧離子液懸濁體系的穩(wěn)定性，科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步優(yōu)化表面改性工藝，并結(jié)合超聲細(xì)胞粉碎技術(shù)，提高納米顆粒懸濁體系的穩(wěn)定性，同時也提升了產(chǎn)品的保質(zhì)期。
記者 陳 曦
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