[发明专利]一种基于生物电化学、高级氧化耦合体系杀灭细菌的方法

说明书

一种基于生物电化学、高级氧化耦合体系杀灭细菌的方法。本方法包括两步，第一步构建用于H₂O₂合成的生物电化学系统，该系统使用石墨‑炭黑混合辊压电极作为阴极；第二步构建杀菌的UV/H₂O₂高级氧化体系，该高级氧化体系的H₂O₂来源为石墨‑炭黑混合辊压电极阴极，功率为4W的低压汞灯作为紫外光源，反应体系进行遮光处理，紫外光源与高级氧化液相反应体系的光程为2cm，溶液的pH值调整为7.0±0.5。本发明用于杀灭细菌。

技术领域

本发明涉及一种基于生物电化学、高级氧化耦合体系杀灭细菌的方法。

背景技术

在人类居住的环境中，细菌无处不在。尤其是在人口密集的区域，大量致病菌潜伏在空气和水介质中。以空气为例，据估算，每立方米约有28万个细菌，对人类生活和生产安全造成了巨大的隐患。大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色葡萄球菌通常作为测试空气中细菌总数的代表性物种。大肠杆菌（Escherichia coli，E.coli）是革兰氏阴性短杆菌，大小0.5×1～3微米。周生鞭毛，能运动，无芽孢；能发酵多种糖类产酸、产气，是人和动物肠道中的正常栖居菌，婴儿出生后即随哺乳进入肠道，与人终身相伴，几乎占粪便干重的1/3。国家规定，每毫升饮用水中的菌落总数小于100，每100mL水中不得检出总大肠菌群。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus )，也称“金葡菌”，细胞壁含90%的肽聚糖和10%的磷壁酸。其肽聚糖的网状结构比革兰氏阴性菌致密，染色时结晶紫附着后不被酒精脱色故而呈现紫色，相反，阴性菌的细胞壁肽聚糖层薄、交联度差，脂类含量高，所以紫色复合物被酒精冲掉然后附着了沙黄的红色。金黄色葡萄球菌是人类的一种重要病原菌，隶属于葡萄球菌属（Staphylococcus），有“嗜肉菌的别称，是革兰氏阳性菌的代表，可引起许多严重感染。而对于金黄色葡萄球菌在速冻食品中的存在量，卫生部于2011年11月24日公布食品安全国家标准《速冻面米制品》，允许金葡菌限量存在。是一群革兰氏阳性球菌，因常堆聚成葡萄串状，故得名，多数为非致病菌，少数可导致疾病。白色葡萄球菌是最常见的化脓性球菌，是医院交叉感染的重要来源，菌体直径约0.8μm，小球形，但在液体培养基的幼期培养中，常常分散，细菌细胞单独存在。

发明内容

本发明的目的是提供一种UV/H₂O₂技术具有工艺流程简单，氧化效率高，无二次污染的一种基于生物电化学、高级氧化耦合体系杀灭细菌的方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于生物电化学、高级氧化耦合体系杀灭细菌的方法，本方法包括两步，第一步构建用于H₂O₂合成的生物电化学系统，该系统使用石墨-炭黑混合辊压电极作为阴极；第二步构建杀菌的UV/H₂O₂高级氧化体系，该高级氧化体系的H₂O₂来源为石墨-炭黑混合辊压电极阴极，功率为4W的低压汞灯作为紫外光源，反应体系进行遮光处理，紫外光源与高级氧化液相反应体系的光程为2cm，溶液的pH值调整为7.0±0.5。

所述的一种基于生物电化学、高级氧化耦合体系杀灭细菌的方法，所述的第一步的阴极的制备方法，是将粉末状石墨、粉末状导电碳黑按5:1的比例混合，与无水乙醇混合，超声搅拌10 min，使混合碳粉充分分散和溶解在无水乙醇中，在超声搅拌的条件下，逐滴加入聚四氟乙烯乳液，再超声搅拌10 min；上述混合物质在80 ℃水浴条件下搅拌120min，加入无水乙醇使其成为胶团状，将其在辊压机上不断辊压，直至压制成薄片，制得石墨-炭黑混合辊压电极。