信息摘要:
大自然中的太陽光內(nèi)含紫外線照射是目前對空氣、水、地表凈化、殺菌抑菌最有效而廉價的來源,是大自然賦予人類生存的一份厚禮之一。通過技術(shù)手段,正確利用紫外線(光)、合理
大自然中的太陽光內(nèi)含紫外線照射是目前對空氣、水、地表凈化、殺菌抑菌最有效而廉價的來源,是大自然賦予人類生存的一份“厚禮”之一。通過技術(shù)手段,正確利用紫外線(光)、合理利用紫外線(光),將紫外線(光)的功能發(fā)揮到極致,成為人類的福祉。
從技術(shù)角度而言,普通的藍(lán)光LED基本采用GaN作為發(fā)光材料,但是由于GaN的帶隙為3.4eV,芯片內(nèi)部產(chǎn)生的波長小于370nm的輻射會被GaN吸收。因此,UV-LED大都采用AlGaN作為發(fā)光材料。但是AlGaNLED需要1層帶隙更大的包覆層,造成了更高的穿透位錯密度,從而導(dǎo)致發(fā)光效率降低。隨著輻射峰值波長的減小,UV-LED芯片的外量子效率逐漸降低。也就是說,要獲取更短的波長,技術(shù)難度更大,需要從事UV-LED芯片廠家對應(yīng)用技術(shù)研究有個持續(xù)突破的過程,同時,也需要材料研究領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)、獲取持續(xù)銜接跟上,才有可能將UVLED達(dá)到大面積、多領(lǐng)域的應(yīng)用縱深,讓UVLED能量源源不斷地服務(wù)于人類。
紫外光殺菌的機理一
1.破壞遺傳物質(zhì)
細(xì)菌和病毒的繁殖與遺傳都是以DNA(脫氧核糖核酸)及RNA(核糖核酸)為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),UVC波段的紫外光能有效破或壞改變細(xì)胞和病毒的核酸結(jié)構(gòu)及功能。核酸吸收光譜,正好和紫外線的殺菌作用光譜幾乎完全吻合,核酸是由磷酸二脂按照噤呤和嘧啶堿基配對的原則相連的多個核苷酸鏈,這些物質(zhì)對紫外光有強烈的吸收作用,并在250-270nm波段作最大量的吸收??梢钥闯觯?dāng)殺菌力較強的253.7nm紫外光照射微生物時,被吸收的此外光作用于核酸,紫外光子的能量被DNA中的堿基對吸收,破壞核酸分子中的一個或數(shù)個化學(xué)鍵,引起核蛋白或核酸的分解或改變性質(zhì),從而造成細(xì)菌或病毒內(nèi)蛋白質(zhì)和酶的合成障礙,致使其死亡或不能繼續(xù)繁殖后代,達(dá)到殺菌、抑菌的目的。
2.影響酶的活性
UVLED發(fā)出的紫外光還能影響細(xì)菌和病毒中許多酶的活性,致使蛋白分子的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,干擾蛋白質(zhì)、核酸的合成,也可使細(xì)菌或病毒的毒性降低、活力降低甚至死亡。
3.破壞蛋白質(zhì)
若UVLED發(fā)出的光達(dá)到185nm波段輻射,使空氣中的O?電離,使其生成氧自由基和臭氧,這兩種因素都具有強氧化性的效果,致使蛋白質(zhì)變性,令細(xì)菌、病毒喪失代謝能力,導(dǎo)致細(xì)菌或病毒死亡。
紫外光消毒效果的影響因素二
1.微生物種類
不同的微生物對紫外光的抵抗也有不同,據(jù)相關(guān)資料按其抵抗能力從大到小依次排列為:真菌孢子、細(xì)菌孢子、細(xì)菌繁殖體等;病毒對于紫外光的抵抗力大約介于芽孢與細(xì)菌繁殖體之間。
2.照射(輻射)劑量
消毒時必須使用殺滅目標(biāo)微生物的所需輻射劑量,目前有較多數(shù)據(jù)支撐,如,殺滅細(xì)菌繁殖體時的照射劑量應(yīng)>10000μW·/ cm²(照射的強度和時間的乘積就得出照射量),對于真菌孢子有時需要加大至>600000μW·/ cm²,在消毒目標(biāo)微生物不清楚的情況下,照射量不得<100000μW·/ cm²,若照射量不足,會影響消毒效果。
3.照射距離
紫外光的輻射強度會隨著燈具距離遠(yuǎn)近而有所增減,紫外光輻射源位置距正中越遠(yuǎn),輻射強度就變得越低,每相距10CM,紫外光的照射強度降低約10μW·/ cm²,照射距離不經(jīng)過精準(zhǔn)計算會影響消毒效果。
4.其它因素
消毒對象的污染程度和污染表面的光滑度、紫外光燈的安置位置和消毒頻率、消毒環(huán)境的溫度、溫度等相關(guān)要素,都會構(gòu)成對消毒對象和消毒效果造成影響。