论文DOI：https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.116659

全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935123014639

2023年8月，国际期刊《Environmental Research》在线发表了我院徐新华教授团队研究成果（Experimental study on the microwave radiation disinfection of E. coli on SiC composite filter, Environmental Research 2023, 235, 116659）。华中科技大学环境科学与工程学院为论文第一署名单位。《Environmental Research》作为环境科学与工程领域的权威国际期刊，2023年公布的最新影响因子为8.3。

通风空调系统是室内微生物污染的一项主要来源。为防止空调系统内部的微生物污染进入室内对室内空气造成二次污染，本研究提出了基于微波辐射的通风空调系统过滤灭菌装置。该装置的核心部件为SiC复合过滤器，其由普通过滤器材料与吸波材料SiC复合而成，以提高普通过滤器材料对微波辐射的吸收能力。基于该装置，团队搭建了空调风管微波灭菌实验平台，并实验研究了微波辐射对SiC复合过滤器上典型细菌大肠杆菌的杀灭效果，以及不同灭菌功率和灭菌时间下SiC复合过滤器的温升特性以及灭菌率的变化，进一步并对微波辐射的灭菌机理进行了分析。

结果表明， SiC复合过滤器可以很好地吸收微波能升温。在适当的条件下，微波辐射可以高效、快速地杀灭附着在SiC复合过滤器上的大肠杆菌。当灭菌功率为400 W，灭菌时间3 min以上时，该装置便可达到95%左右的灭菌率；当灭菌功率为600 W时，灭菌率可达到几近100%。增大灭菌功率或延长灭菌时间均可在一定范围内提高灭菌率，且灭菌功率的影响更大。此外，微波灭菌是热效应与非热效应共同作用的结果，非热效应的存在可大大降低微波灭菌的有效温度，在本研究中，对于大肠杆菌，微波灭菌的有效温度仅为41℃。最后，本研究还给出了不同灭菌功率和灭菌时间下大肠杆菌灭菌率与温度的对应关系，可根据温度对灭菌率进行计算和预测。

图1 空调风管微波灭菌实验平台

图2 不同灭菌功率和灭菌时间下各测点大肠杆菌的灭菌率变化

图3 不同灭菌功率和灭菌时间下灭菌率与温度的对应关系

徐新华教授团队长期从事室内环境与污染控制、新型围护结构主动被动隔热保温理论与技术、建筑热湿特性、建筑节能与可再生能源利用、建筑与空调系统优化控制、建筑及空调系统故障诊断、建筑智慧运营与云技术和自然通风等方向的研究。

《Environmental Research》期刊简介

Environmental Research是由Elsevier出版的国际性多学科学术期刊。该期刊旨在促进对环境和人类健康之间相互作用的理解，以及推动环境保护和可持续发展的解决方案。主要发表关于全球相关性和适用性的人为影响的高质量和新颖信息，涵盖广泛的环境学科，并展示环境应用于实际世界背景的研究成果。