大气压放电等离子体研究进展综述 被引量：135

1

作者 李和平 于达仁 +6 位作者 孙文廷 刘定新 李杰 韩先伟 李增耀 孙冰 吴云 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3697-3727,共31页

本论文简要回顾了大气压放电等离子体的发展历史,介绍了大气压放电等离子体的产生方式和分类,从基础研究和应用两个不同的层面分析了大气压与低气压放电等离子体的异同点。在此基础上,就大气压放电等离子体在生物医学、环境保护、先进... 本论文简要回顾了大气压放电等离子体的发展历史,介绍了大气压放电等离子体的产生方式和分类,从基础研究和应用两个不同的层面分析了大气压与低气压放电等离子体的异同点。在此基础上,就大气压放电等离子体在生物医学、环境保护、先进材料合成、主动流动控制以及辅助燃烧等典型应用领域的研究进展进行了详细的综述,包括大气压放电等离子体在上述不同领域的研究进展以及亟待解决的主要科学和技术问题等。基于此,凝练了目前大气压放电等离子体源基础和应用研究所面临的共性关键科学问题和核心技术问题,这对今后该领域开展多学科深度融合的、以应用为导向的研究工作具有一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 大气压放电等离子体 生物医学 环境保护 流动控制 辅助燃烧

下载PDF 职称材料

气体等离子体与水溶液的相互作用研究——意义、挑战与新进展 被引量：32

2

作者 孔刚玉 刘定新 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2956-2965,共10页

大气压冷等离子体在环境保护、生物医学、纳米制造等领域具有广阔的应用前景。这些应用中,被处理物常常处于水环境中,气体等离子体与水溶液的相互作用是影响应用效果的关键因素。虽然人们对等离子体本身开展了大量研究,但所获知识难以... 大气压冷等离子体在环境保护、生物医学、纳米制造等领域具有广阔的应用前景。这些应用中,被处理物常常处于水环境中,气体等离子体与水溶液的相互作用是影响应用效果的关键因素。虽然人们对等离子体本身开展了大量研究,但所获知识难以延伸到水溶液中,对上述相互作用的探究尚处于起步阶段。特别是等离子体产生的活性粒子如何传质进入水溶液,如何在水溶液中转化,以及最终作用到被处理物的是什么组分等科学问题,尚缺乏定量解析;理论知识的欠缺限制了对活性粒子成分与剂量的准确调控,严重阻碍了应用的发展。气体等离子体与水溶液相互作用已经成为当前国际等离子体界最热门的研究课题之一,为此综述了该方向的研究现状、关键科学问题与最新研究进展,以期促进相关的研究工作。 展开更多

关键词 大气压冷等离子体 活性粒子 气体等离子体 水溶液 相互作用 气液两相传质

下载PDF 职称材料

等离子体对人体组织的渗透作用:研究现状与前沿问题 被引量：23

3

作者 刘定新 何桐桐 张浩 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2329-2342,共14页

大气压冷等离子体具有取代或辅助药物用于临床治疗的巨大潜力,而人们普遍认为这是等离子体产生的活性粒子起到关键作用。活性粒子对人体组织的渗透深度决定了等离子体医学的应用范围,关系到该学科的未来研究方向,但目前学术界尚缺乏统... 大气压冷等离子体具有取代或辅助药物用于临床治疗的巨大潜力,而人们普遍认为这是等离子体产生的活性粒子起到关键作用。活性粒子对人体组织的渗透深度决定了等离子体医学的应用范围,关系到该学科的未来研究方向,但目前学术界尚缺乏统一的认识。文中从人体组织模型、动物实验和临床试验3个层面,综述了近几年等离子体对人体组织渗透作用的研究工作,分析了等离子体产生的活性粒子在渗透过程中的物理与化学行为,并讨论了几种提高活性粒子渗透深度的方法。等离子体对人体组织的渗透作用存在诸多待解的科学问题,该综述将为相关的研究工作提供参考。 展开更多

关键词 大气压冷等离子体 等离子体医学 活性粒子 人体组织 渗透作用

下载PDF 职称材料

大气压冷等离子体处理水溶液:液相活性粒子检测方法综述 被引量：15

4

作者 徐晗 陈泽煜 刘定新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第17期3561-3582,共22页

近年来,大气压冷等离子体技术凭借在生物医学、材料处理、环境保护等领域展现出的良好应用潜力,受到了广泛关注。越来越多的研究结果显示等离子体产生的活性粒子在应用中起到了关键作用,但由于被处理物往往处于潮湿环境甚至水溶液中,等... 近年来,大气压冷等离子体技术凭借在生物医学、材料处理、环境保护等领域展现出的良好应用潜力,受到了广泛关注。越来越多的研究结果显示等离子体产生的活性粒子在应用中起到了关键作用,但由于被处理物往往处于潮湿环境甚至水溶液中,等离子体产生的气相活性粒子首先需要进入水溶液并转化为液相活性粒子才能起到直接的作用。等离子体产生的液相活性粒子种类繁多,但目前的检测技术存在方法少、特异性差且定量困难等问题,严重制约了人们对等离子体处理水溶液这一过程的认知水平,成为限制相关应用发展的瓶颈。该文整理了近年来国内外报道的液相活性粒子检测方法,对11种主要的活性氧粒子、活性氮粒子以及氢粒子的检测方法作了综述,为相关的理论和应用研究提供参考。 展开更多

关键词 大气压冷等离子体 等离子体与液体相互作用 活性粒子 检测方法

下载PDF 职称材料

Ar等离子体射流处理乙醇水溶液的放电特性及灭菌效应 被引量：11

5

作者 夏文杰 刘定新 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期765-776,共12页

乙醇是一种医疗上常用的消毒剂,理论上在Ar等离子体射流处理的水溶液中掺杂乙醇可以增强灭菌效果。通过对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的灭活实验,发现在被处理的水溶液中掺杂20%乙醇可使Ar射流等离子体活化水的灭菌效果提高5个数量级以上... 乙醇是一种医疗上常用的消毒剂,理论上在Ar等离子体射流处理的水溶液中掺杂乙醇可以增强灭菌效果。通过对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的灭活实验,发现在被处理的水溶液中掺杂20%乙醇可使Ar射流等离子体活化水的灭菌效果提高5个数量级以上。进一步地,发现当工作气体中掺杂0.2%N2或在屏蔽罩中掺杂1%O2时,只需在被处理的水溶液中掺杂2%乙醇,即可提高5个数量级以上的灭菌效果。同时发现,2%乙醇掺杂可使等离子体中多个放电通道交叠,原因可能是亚稳态Ar*和乙醇气体分子在气液界面的彭宁电离作用。最后,通过对液相活性粒子的检测分析,发现等离子体活化乙醇溶液中的过氧乙酸可能在灭菌过程中起主导作用,而过氧亚硝酸和过氧乙酸可能协同作用增强了灭菌效果。 展开更多

关键词 Ar等离子体射流乙醇 放电特性 灭菌效应

下载PDF 职称材料

冷等离子体对肉蛋白的影响及其在肉品保藏加工中的应用研究进展 被引量：6

6

作者 樊润泽 祁苗 +4 位作者 张新颖 彭三三 赵欣怡 李卓 许德晖 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期250-259,共10页

冷等离子体主要通过产生的活性氮或活性氧对肉品杀菌并降低内源酶活性,从而达到肉品保藏的目的,活性氮的存在使其可作为肉制品中亚硝酸盐的替代物,但活性粒子对肉品成分尤其是对蛋白质和脂肪的影响不容忽视,过度氧化最终导致肉品品质劣... 冷等离子体主要通过产生的活性氮或活性氧对肉品杀菌并降低内源酶活性,从而达到肉品保藏的目的,活性氮的存在使其可作为肉制品中亚硝酸盐的替代物,但活性粒子对肉品成分尤其是对蛋白质和脂肪的影响不容忽视,过度氧化最终导致肉品品质劣变。本文综述国内外关于冷等离子体技术在肉蛋白及肉品中的作用形式,及其对肉蛋白中肌原纤维蛋白和肌红蛋白结构和功能的调控作用及相关机制,并概述冷等离子体技术在肉品保藏加工领域的应用研究现状,以期为冷等离子体技术在肉品工业中的广泛应用提供参考。 展开更多

关键词 冷等离子体 肌原纤维蛋白 肌红蛋白 功能特性 肉品保藏

下载PDF 职称材料

大气压冷等离子体的理化特性检测方法综述 被引量：6

7

作者 刘志杰 陈旻 刘定新 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期4196-4214,共19页

近年来,大气压冷等离子体技术在多个应用领域展现出令人瞩目的潜力。不同的应用领域对等离子体的理化特性有着不同要求,而要掌握这些理化特性必须依靠各种先进的检测方法。由此可见,深入了解相关检测方法对推动大气压冷等离子体技术的... 近年来,大气压冷等离子体技术在多个应用领域展现出令人瞩目的潜力。不同的应用领域对等离子体的理化特性有着不同要求,而要掌握这些理化特性必须依靠各种先进的检测方法。由此可见,深入了解相关检测方法对推动大气压冷等离子体技术的应用发展具有决定性作用。为此,本综述重点围绕大气压冷等离子体的放电形貌、电学特性、物理参数、活性粒子四个方面的理化特性,系统归纳了国内外文献报道的检测方法,详细介绍了检测方法的基本原理,分析了这些检测方法的技术特点和适用范围,并给出了当前的研究结果。本综述的目的是为大气压冷等离子体领域研究人员提供参考,以期共同提升科学认知水平并推动应用发展。 展开更多

关键词 大气压环境 冷等离子体 理化特性 检测方法 等离子体应用

下载PDF 职称材料

等离子体活化介质技术及其生物医学应用 被引量：1

8

作者 刘定新 张基珅 +5 位作者 王子丰 张浩 郭莉 周仁武 王小华 荣命哲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期3855-3868,共14页

等离子体生物医学兴起20余年来,已有多项技术通过美国食品药品监督管理局(FDA)认证并推广应用,但现有的应用方式主要采用等离子体直接处理生命体,存在处理面积小、作用深度浅、有效时间短、稳定性不足等问题,限制了等离子体生物医学的... 等离子体生物医学兴起20余年来,已有多项技术通过美国食品药品监督管理局(FDA)认证并推广应用,但现有的应用方式主要采用等离子体直接处理生命体,存在处理面积小、作用深度浅、有效时间短、稳定性不足等问题,限制了等离子体生物医学的适用范围和应用效果。为此,在近10年研究基础上,发展了等离子体活化介质技术,即:采用等离子体活化处理气体、液体或水凝胶等介质材料,将活性粒子加载到介质材料中再应用,使等离子体生物医学从直接处理变革到间接处理,推动实现“更大面积、更深部位、安全稳定、持续有效”的应用升级。该文总结了等离子体活化介质技术的形成背景与研究现状,分析该技术当前面临的关键科学和技术问题,给出最新研究结果并展望未来发展方向,以期为同行学者和研究生提供参考。 展开更多

关键词 等离子体生物医学 等离子体活化介质 活性粒子 间接处理

下载PDF 职称材料

等离子体催化及其在电力多元转换的应用研究进展

9

作者 李天宇 孙静 +2 位作者 高钰婷 屈仲平 周仁武 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期5461-5481,共21页

随着新能源技术的不断发展,电力多元转换(Power-to-X)已逐渐成为低碳转型领域的重要研究方向。大气压低温等离子体技术能够很好地兼容风、光等可再生能源供电系统的间歇性和波动性,已成为一种备受关注的解决方案。通过在温和条件下利用... 随着新能源技术的不断发展,电力多元转换(Power-to-X)已逐渐成为低碳转型领域的重要研究方向。大气压低温等离子体技术能够很好地兼容风、光等可再生能源供电系统的间歇性和波动性,已成为一种备受关注的解决方案。通过在温和条件下利用可再生电力产生等离子体直接驱动高值化产品的生产和减排,为实现“双碳”目标提供了有力保障。该文首先介绍了常见的等离子体放电类型,并结合实例阐述了等离子体与催化剂之间可能存在的复杂协同效应;其次,对国内外在等离子体催化CO_(2)转化、等离子体催化固氮及等离子体催化CH_(4)重整三种典型研究实例的进展进行了概述;最后,基于目前的研究现状,分析了等离子体催化应用在Power-to-X技术中所面临的问题与挑战,并对等离子体催化的实验室研究与商业化实现提出了展望。总之,进一步研究等离子体催化技术及其在可持续发展和低碳经济方面的重要应用,对于推动清洁能源的使用和减少碳排放具有积极的意义。 展开更多

关键词 大气压低温等离子体 等离子体催化 电力多元转换(Power-to-X) 协同效应 能 量效率

下载PDF 职称材料

大气压低温等离子体固氮技术研究进展 被引量：2

10

作者 周仁武 屈仲平 +3 位作者 孙静 高钰婷 刘志杰 刘定新 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3640-3653,共14页

大气压低温等离子体技术因其温和、环保、经济等特点,已成为目前绿色固氮方向的研究热点。为此,主要对近几年来国内外大气压低温等离子体固氮研究进行概述,包括对等离子体活化固氮过程中的氧化和还原反应路径,不同催化剂、反应装置以及... 大气压低温等离子体技术因其温和、环保、经济等特点,已成为目前绿色固氮方向的研究热点。为此,主要对近几年来国内外大气压低温等离子体固氮研究进行概述,包括对等离子体活化固氮过程中的氧化和还原反应路径,不同催化剂、反应装置以及放电参数等实验条件对固氮性能的影响进行了总结与归纳。基于研究现状,进一步分析了等离子体固氮技术面临的主要问题与挑战,包括反应机理的深入探究、转化率如何进一步提高以及产业化可行性分析等问题。最后对未来大气压低温等离子体固氮技术的发展进行了展望。 展开更多

关键词 大气压低温等离子体 固氮 反应路径 催化剂 等离子体催化

下载PDF 职称材料

等离子体活化水用于微生物消杀的意义和现状

11

作者 郭莉 赵鹏瑜 +3 位作者 黄玲玲 陈旻 刘定新 荣命哲 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2955-2971,共17页

等离子体活化水作为大气压冷等离子体的一种主要衍生形式,近年来成为等离子体生物医学领域的研究热点。等离子体活化水能够储存等离子体中的活性成分,具备与等离子体相近的生物效应,能高效杀菌;具有良好的均匀性和流动性,可通过擦拭、... 等离子体活化水作为大气压冷等离子体的一种主要衍生形式,近年来成为等离子体生物医学领域的研究热点。等离子体活化水能够储存等离子体中的活性成分,具备与等离子体相近的生物效应,能高效杀菌;具有良好的均匀性和流动性,可通过擦拭、冲洗等多种方式应用于多种消毒场景,包括环境和物体表面的消毒、食品保鲜等;因其具有的低刺激性和良好的生物安全性,也可用于感染性疾病的治疗。基于等离子体活化水的这些特性和应用,近年来围绕着活化水的制备和性质、对微生物消杀效应及其机制、等离子体活化水制备装置的研发及应用发展等方面开展了大量研究工作,增加了对等离子体活化水化学和生物学机制的认识,为等离子体活化水的应用转化提供了科学依据。文中综述了等离子体活化水用于微生物消杀的基本原理、研究现状和发展方向,以期为同行学者、研究生和企业技术人员提供参考。 展开更多

关键词 等离子体活化水 大气压冷等离子体 活性粒子 微生物灭活 消毒杀菌

下载PDF 职称材料

等离子体活化水溶液用于癌症治疗的研究综述 被引量：1

12

作者 张浩 张基珅 +2 位作者 许德晖 刘定新 荣命哲 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期231-246,共16页

大气压冷等离子体作为高效产生外源活性粒子的新技术,很有可能成为安全、高效的癌症治疗新方法,但等离子体直接处理人体组织存在渗透深度浅、有效时间短的固有局限,使得应用潜力难以有效释放。等离子体活化水溶液(PAS)作为大气压冷等离... 大气压冷等离子体作为高效产生外源活性粒子的新技术,很有可能成为安全、高效的癌症治疗新方法,但等离子体直接处理人体组织存在渗透深度浅、有效时间短的固有局限,使得应用潜力难以有效释放。等离子体活化水溶液(PAS)作为大气压冷等离子体的一种间接应用形式,具有活性时间长、穿透能力强和作用范围大等优势,近年来被广泛用于癌症治疗研究。该文主要围绕PAS制备、体外抗癌效应和生物学机制、活体抗癌应用及生物安全性三个层面,对近十年来的国内外相关研究进展进行了综述。PAS癌症治疗研究方兴未艾,该综述将为相关的理论和应用研究提供参考。 展开更多

关键词 大气压冷等离子体 等离子体活化水溶液 活性粒子 癌症治疗

下载PDF 职称材料

能量分布均匀性对恒功率下多极射频诱导胶原蛋白分泌的影响

13

作者 徐晗 张浩 +2 位作者 刘定新 谢楷 邵明绪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期247-256,共10页

针对多极射频的电极极性排布模式开展研究,建立仿真模型分析皮肤组织中射频能量分布和热量分布随不同处理模式的变化规律,并通过细胞实验和动物实验定量分析了能量分布均匀性对恒功率下多极射频诱导胶原蛋白分泌的影响。结果表明,正、... 针对多极射频的电极极性排布模式开展研究,建立仿真模型分析皮肤组织中射频能量分布和热量分布随不同处理模式的变化规律,并通过细胞实验和动物实验定量分析了能量分布均匀性对恒功率下多极射频诱导胶原蛋白分泌的影响。结果表明,正、负电极交错排列模式下,多极射频作用于皮肤组织的电流密度均值、能量分布均匀性和热量分布均匀性相对最优。多极射频处理可有效促进体外培养的皮肤成纤维HFF-1细胞增殖并提升细胞活力,同时该应用效果与射频能量分布均匀性正相关。不同电极极性排布模式下多极射频诱导胶原蛋白分泌的效果有显著差异,能量分布均匀性越高,成纤维细胞分泌胶原蛋白量及大鼠皮肤胶原蛋白层厚度增加越明显。以上结果为多极射频技术的临床研究提供了理论和实验支撑。 展开更多

关键词 多极射频 能量分布 热量分布 胶原蛋白 恒功率

下载PDF 职称材料

考虑微量CO_(2)影响的He+Air等离子体反应动力学研究

14

作者 张明岩 罗三土 +3 位作者 彭文艺 周仁武 刘定新 荣命哲 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4868-4877,共10页

He+Air等离子体是常见的大气压冷等离子体类型,具有活性粒子众多、反应体系复杂的典型特征,使得实验研究难以系统开展,因而仿真研究非常重要。尽管如此,目前的仿真模型鲜有考虑空气中的微量CO_(2),而笔者课题组与同行均发现,微量气体组... He+Air等离子体是常见的大气压冷等离子体类型,具有活性粒子众多、反应体系复杂的典型特征,使得实验研究难以系统开展,因而仿真研究非常重要。尽管如此,目前的仿真模型鲜有考虑空气中的微量CO_(2),而笔者课题组与同行均发现,微量气体组分可能会对等离子体的活性粒子带来显著影响。鉴于此,基于前期报道的He+Air等离子体全局模型,新增了CO_(2)及其7种放电产物与120个相关反应,研究了地表空气中5种典型CO_(2)浓度下的等离子体反应动力学特性。发现在放电功率密度为10 W/cm^(3)时,CO_(2)的放电转化率达到37%以上,CO_(2)的转化明显加强了等离子体的电离过程,削弱了解离和吸附过程。在地表空气常见的CO_(2)浓度范围内,考虑CO_(2)可使He+Air等离子体中活性粒子的平均密度改变1.8%~11.2%。该研究量化了微量CO_(2)对He+Air等离子体中活性粒子的重要影响,揭示了不同地域CO_(2)浓度差异会显著改变同一等离子体源的反应活性,可为生物医学等应用提供参考。 展开更多

关键词 He+Air等离子体 二氧化碳 全局模型 反应动力学 活性粒子

下载PDF 职称材料

大气压冷等离子体在皮肤病学中的应用

15

作者 翟思月 孔刚玉 夏育民 《皮肤性病诊疗学杂志》 2020年第2期134-136,140,共4页

大气压冷等离子体(CAP)是一种新兴的治疗技术,具有安全、高效、耐受性好、无明显副作用的优点。近年来,CAP逐渐被应用于皮肤病领域。CAP具有抗微生物(细菌、病毒及真菌)感染,促使组织增生与伤口愈合,以及抑制肿瘤细胞的增殖、迁移等作用... 大气压冷等离子体(CAP)是一种新兴的治疗技术,具有安全、高效、耐受性好、无明显副作用的优点。近年来,CAP逐渐被应用于皮肤病领域。CAP具有抗微生物(细菌、病毒及真菌)感染,促使组织增生与伤口愈合,以及抑制肿瘤细胞的增殖、迁移等作用。CAP通过活性氧途径对角质形成细胞等产生调控效应。CAP应用于皮肤创伤愈合、皮肤慢性溃疡、头颈部鳞状细胞癌、银屑病等疾病,并取得较好的疗效。本文综述CAP的概念、物理特征及其在皮肤科的研究与应用现状。 展开更多

关键词 大气压冷等离子体 活性氧 角质形成细胞 皮肤病 治疗

下载PDF 职称材料