等離子體是區(qū)別于固體、液體,、氣體的第四形態(tài),。當(dāng)原子被加熱到足夠高的溫度，粒子間的熱運動加劇,，外層電子便會擺脫原子核的束縛,，成為自由電子，這個過程叫做“電離",。此時,，原子核與電子的排布混亂，正負(fù)電荷總量相等,，呈電中性,，被稱為等離子體。它在地球上所占比重不高,，但在宇宙中,，等離子體是物質(zhì)存在的主要形式，占據(jù)了宇宙中物質(zhì)總量的99%以上,，例如恒星,、星際物質(zhì)以及地球周圍的電子層等。

近年來,，等離子體在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要性逐漸顯現(xiàn),，被認(rèn)為是一種相對理想的空氣殺菌消毒技術(shù),。以下是關(guān)于等離子體空氣消毒的詳細(xì)介紹：

一、原理

等離子體裝置能持續(xù)不斷地產(chǎn)生高濃度的正負(fù)離子,，這些正負(fù)離子在電場作用下,，在微生物表面產(chǎn)生的剪切力大于其細(xì)胞膜表面張力。在這個過程中,，微生物的壁膜受到嚴(yán)重破壞,，導(dǎo)致微生物死亡。

具體來說,，一方面,，在等離子體中帶負(fù)電的細(xì)菌受電子的排斥更容易向正離子靠近，使它處于正離子的浸漬包圍之中,。足夠多的正離子會穿透多孔的細(xì)胞壁,，浸透到細(xì)胞內(nèi)部破壞細(xì)胞膜，破壞細(xì)胞電解質(zhì),，導(dǎo)致細(xì)胞死亡,。

另一方面，在等離子體產(chǎn)生過程中會放出大量紫外光,，這種高能紫外光子被DNA等核酸吸收,，也能起到殺菌消毒作用。同時,，部分帶電的細(xì)菌易被吸引至等離子發(fā)生器的正電極上,，正離子在細(xì)菌細(xì)胞膜上大量聚集。隨著正離子濃度增大,，細(xì)胞膜上的電勢差逐漸升高,，當(dāng)電勢差達(dá)到一定的值，細(xì)胞膜會發(fā)生擊穿,，從而破壞細(xì)胞內(nèi)的電解質(zhì),，使細(xì)菌滅絕。

再者,，等離子發(fā)生器負(fù)極會產(chǎn)生兩倍于正離子個數(shù)的負(fù)離子,，負(fù)離子和正離子進(jìn)行中和，瞬間釋放出高能量,，破壞細(xì)菌結(jié)構(gòu),。一部分負(fù)離子被氧氣捕捉，生成負(fù)氧離子,，負(fù)氧離子具有很強的氧化性,，能夠氧化細(xì)菌中的核酸、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),。負(fù)氧離子還能與甲醛等氣味分子發(fā)生反應(yīng),，生成水等無害無味成分,。

此外，較高能電子在運動過程中會與氣體分子結(jié)構(gòu),、原子產(chǎn)生非彈性碰撞，其動能轉(zhuǎn)換成激發(fā)態(tài)分子結(jié)構(gòu)（原子）,，引起超激發(fā),、電離度和水解等過程，產(chǎn)生等離子體,。一方面,，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的極大電磁場會對病菌細(xì)胞質(zhì)造成嚴(yán)重穿透和破壞；另一方面,，其會開啟氣體分子結(jié)構(gòu)鍵,，形成一些單原子分子結(jié)構(gòu)和空氣負(fù)離子、OH正離子和隨意氧原子等氧自由基,，這些物質(zhì)具備活性和強氧化能力,，高自旋粒子又能輻射出紫外光，達(dá)到消毒殺菌的效果,。

二,、優(yōu)勢

1. 高效殺菌：等離子體滅菌消毒效果好，且作用時間短,，是高強度紫外線所遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及的,。同時，它還能快速降解空氣中的有毒有害氣體及活體病毒,、細(xì)菌等,，高效殺毒、滅菌,、去異味,、消煙、除塵,，且無有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生,。

2. 人機(jī)共存：等離子體空氣消毒機(jī)可以在有人存在的室內(nèi)環(huán)境下使用，同時達(dá)到醫(yī)院級別的空氣消毒效果,。

3. 安全環(huán)保：等離子體空氣消毒機(jī)工作時不會產(chǎn)生紫外線,、臭氧等有害物質(zhì)，避免了環(huán)境的二次污染,。

4. 應(yīng)用廣泛：等離子體空氣消毒機(jī)可用于家庭,、學(xué)校、醫(yī)院,、商場,、辦公室,、實驗室、車內(nèi)等多種場所,，為人們提供一個清新,、健康的環(huán)境。

三,、制約因素

要想依靠等離子體實現(xiàn)空調(diào)流動空氣中病菌消殺,，必須確保被污染的空氣充分與等離子體接觸，這就要求在空氣流道中產(chǎn)生一道均勻,、大面積的等離子體“墻",，從而確保流過的氣體穿“墻"而過，使病菌能夠被一次性消殺,。

然而,，目前市場上見到的空氣凈化/消殺裝置依然是基于靜電除塵原理，必須使用細(xì)小的電極在局部形成狹小的強電場,，其空氣凈化裝置僅能在不到10%的范圍內(nèi)產(chǎn)生等離子體,，離覆蓋空氣流道相距甚遠(yuǎn)。因此,，許多廠商宣傳的所謂等離子體消殺只能作為一種輔助手段,，效果有限，主要還是依靠其他技術(shù)來實現(xiàn)凈化和消殺,。

此外,，要想產(chǎn)生足夠強的等離子體消殺效應(yīng)，需要合適的電場,，同時還要確保等離子體發(fā)生裝置不會被強電壓擊穿損壞,。這就要求等離子體發(fā)生裝置中必須使用交變或脈沖電壓，而電源體積,、重量,、功耗和放電的電磁干擾等都有限制。

四,、技術(shù)突破

目前已有企業(yè)聯(lián)合高校進(jìn)行等離子體空氣消殺技術(shù)攻關(guān),，取得突破性研究成果。例如,，西空智造聯(lián)合西安交通大學(xué)頂級團(tuán)隊,，研發(fā)出全新的空氣全流道陣列式放電結(jié)構(gòu)+高能脈沖復(fù)合放電模式的空氣斗士等離子體空氣消毒機(jī)。

該消毒機(jī)的核心技術(shù),，實現(xiàn)了空氣等離子體消毒技術(shù)從常規(guī)靜電,、負(fù)離子技術(shù)等“點、線"式向“面"式的跨越、換代發(fā)展,，開啟空氣消毒3.0時代,。它能滿足空氣消毒、除甲醛,、除異味三大需求,，解決空氣中病毒細(xì)菌交叉感染的難題和人在環(huán)境下室內(nèi)空氣中冠狀病毒、甲流病毒等消殺難題,，并能持續(xù),、高效地除甲醛、甲苯及除異味,。

五、應(yīng)用實例

《中國消毒學(xué)雜志》曾發(fā)表《射流型等離子體空氣消毒機(jī)對室內(nèi)空氣中微生物殺滅效果的研究》報告,，證實了射流型等離子體空氣消毒機(jī)對病毒具有較好的殺滅和滅活作用,。

報告指出，浙江省疾控中心魏蘭芬團(tuán)隊開展了射流型等離子體空氣消毒機(jī)對室內(nèi)空氣中微生物殺滅效果的研究,。通過采用氣溶膠染菌,、空氣微生物采樣器采樣和培養(yǎng)方法，觀察雷神等離子噴射消毒機(jī)（G1200型號）殺滅室內(nèi)空氣中白色葡萄球菌和大腸埃希菌噬菌體的效果,。

實驗室數(shù)據(jù)結(jié)果表明,，該空氣消毒機(jī)啟動運行60分鐘，對空氣中的白色葡萄球菌的殺滅率可達(dá)到99.9%以上,，對空氣中病毒（大腸埃希菌噬菌體）的滅活率達(dá)到99.99%,。其中，對白色葡萄球菌的殺菌效果符合《消毒技術(shù)規(guī)范》中對空氣消毒效果合格的基本要求（殺滅率不低于99.9%）,。

綜上所述,，等離子體空氣消毒技術(shù)具有高效、環(huán)保,、安全等優(yōu)勢,，在多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低,，它有望在未來成為主流的空氣消毒技術(shù)之一,。