活性水燃基淨化技術是由上海交通大學生命科學學院博士團隊聯合研維科技工程師從2013年開始研發,歷經3年潛心研究和實驗,於2016年8月研發成功,它是指在淨化過程中能產生和水中化學物質以一種特殊的燃燒方式發生作用的基團,該基團物理化學特性活潑,可將水中的農藥、激素、抗生素、細菌、病毒等有害物質降解為二氧化碳、水和無機鹽。
基本介紹
- 中文名:活性水燃基淨化技術
- 外文名:Active Water Combustion Radical
- 研發時間:2016年8月
- 研發機構:上海交大生命科學學院、研維科技
研發歷程,作用原理,技術特徵,作用方式,適用領域,技術套用,
研發歷程
活性水燃基淨化技術在提供技術支持的過程中,所搭建的自由流電泳分離提純實驗台採用了特殊的材料和腔體,技術支持期間開展了將普通的自來水放入分離腔體中以驗證電場穩定性的實驗。具體實驗過程中,研維科技工程師找來了一些細菌(大腸桿菌)放入自來水中,通電數秒鐘後,送樣檢測發現大腸桿菌基本被殺滅。經研發團隊在新材料、納米技術領域大量的文獻調研、科學分析和實驗室內大量的理論試驗驗證,確認了自來水在特殊電極材料和特定的電壓條件下,在水中可產生大量的強氧化性物質,即活性水燃基。
作用原理
活性水燃基淨化技術的作用原理是利用活性水燃基(一類物質的總稱)進行反應,它的主要成分為氫氧自由基(又名羥基自由基),原子量17,化學式/分子式;OH,即氫氧根(OH-)中失去一個電子,具有強氧化能力(氧化電位2.8V),在自然界中氧化性僅次於氟(2.87V)。除此以外,如在自來水中產生還包括一定量的次氯酸,化學式HClO,具有氯元素含氧酸中最高的氧化性。另外,還有微量的過氧化氫(又名雙氧水),同樣對有機物有較強的氧化能力。
技術特徵
活性水燃基淨化技術具有能和幾乎所有生物大分子、有機物或無機物發生化學反應,有高的反應速率和負電荷親電性;同時,對C-H鍵,C-C鍵的有機物反應速率常數達10L/mol/s,達到擴散速率極限值,比臭氧反應速率常數高7個數量級;並形成耗時短(小於10s),對有機物的降解反應無差別,剩餘的活性水燃基最終生成無毒害的水、二氧化碳和無機鹽等特徵。
作用方式
活性水燃基淨化技術作用方式是通過氫抽提,活性水燃基與被抽提的α氫原子結合為水分子;氧化分解反應,活性水燃基攻擊分子鏈,使其氧化分解;加成反應,活性水燃基使有機物分子中的重鍵打開,原重鍵兩端原子各自接上一個新的基團;電子轉移反應,活性水燃基吸收反應物的電子將其氧化,自身變為穩態的氫氧根(OH)。
適用領域
活性水燃基淨化技術是通過物理方法取自自來水,無毒、無添加、無耗材、無殘留,並且因其產生的便利性和反應的安全性,適合套用於食材的淨化。目前,以活性水燃基淨化技術為核心技術研製而成的食品淨化機已套用於部分高校及餐飲機構。
技術套用
2018年1月,海事大學首次引進採用活性水燃基淨化技術的食品淨化機。