H_(2)O_(2)灭菌过程自由基浓度变化及其与灭菌效果的关联性研究

旨在探究VHP技术中的灭菌物质,且从该物质角度出发寻找最佳的相关工艺参数,为实际生产中工艺参数提供理论支撑。利用楚天科技股份有限公司提供的过氧化氢发生及配套装置,以嗜热脂肪芽孢杆菌为生物指示剂,测定不同过氧化氢蒸汽浓度、灭菌时间、湿度等操作条件下过氧化氢的灭菌效果,同时测定了操作舱腔体内部和菌片表面的·OH和·O_(2)-的含量。结果发现在低过氧化氢蒸汽浓度条件下,温度越高腔体内部和菌片表面的自由基浓度越低,但在高过氧化氢蒸汽浓度条件下,适当提高温度腔体内部自由基含量更多。而随着过氧化氢蒸汽浓度和湿度的提高,自由基的浓度并非一直增长。通过比较自由基种类和浓度与灭菌效果的关系,发现·OH是影响灭菌效果的主要自由基。腔体内和菌片表面·OH含量在过氧化氢蒸汽浓度为400cm^(3)/m^(3)时达到最大值,分别为4.500×10^(-4)μmol/m^(3)和8.003×10^(-5)μmol/cm^(2),腔体内·O_(2)-也达到的最大值为0.844μmol/m^(3),但菌片表面·O_(2)-在过氧化氢蒸汽浓度为300cm^(3)/m^(3)时提前达到最大值0.109μmol/cm^(2)。灭菌参数会影响羟基自由基和超氧阴离子浓度,过高或过低的过氧化氢蒸汽浓度、温度和湿度都会使自由基浓度降低,且自由基的种类和浓度会反过来影响灭菌效果。

Ca_(2)Mn_(3)O_(8)纳米微球的合成及催化分解过氧化氢性能的研究

类芬顿反应是指除Fe(Ⅱ)以外的催化剂对H_(2)O_(2)起到催化作用的一类反应,类芬顿催化体系的固体催化剂具有易于分离和回收、工作pH范围宽、效率高等优点,使其在废水处理中具有广阔的应用前景。Mn基氧化物(Mn_(2)O_(2))具有良好的催化活性,但是其容易发生相变从而导致催化剂严重失活,可通过构建多元金属氧化物来稳定催化剂的相结构和催化活性。采用共沉淀法合成了双金属单斜相锰酸钙氧化物(Ca_(2)Mn_(3)O_(8))纳米微球。结果表明,Ca_(2)Mn_(3)O_(8)具有优异的催化分解H_(2)O_(2)性能,在15分钟内对H_(2)O_(2)(100 mL,1000 ppm)的降解率达100%,5次循环后,Ca_(2)Mn_(3)O_(8)纳米微球仍然具有良好的可重复性和高稳定性。Ca的引入极大地改善了Ca_(2)Mn_(3)O_(8)的结构稳定性,Ca、Mn双位点协同作用共同提升了催化分解H_(2)O_(2)的性能。