过氧化氢是一种化合物，化学式为H2O2，液态形式也称为“氧化水”，沸点150°C。通常以不同体积浓度的水溶液形式被广泛使用。过氧化氢并不稳定，容易分解为水和氧气，同时产生热量。由于一定浓度的过氧化氢是一种强氧化剂，其氧化反应可导致细胞膜蛋白、脂质和 DNA 变性。因此，在上个世纪，STERIS公司发现过氧化氢蒸汽可以快速有效杀灭孢子，从而在行业进行商业推广应用和普及，以至于VHP® 这个STERIS的商品名Trademark 成为现在很多人对过氧化氢蒸汽的习惯称呼。过氧化氢可被一些金属元素催化分解，同时也可被酶生物分解，因此具有这种酶的微生物可表现出对过氧化氢氧化的强抵抗力（例如金黄色葡萄球菌）。应用过氧化氢进行空间和物体表面净化已经越来越普及，关于传送过氧化氢进入到“目的表面"的形式，在这里简单介绍两种，VPHP （Vapour Phase Hydrogen Peroxide过氧化氢蒸汽） 和 aHP （Aerosolised hydrogen peroxide 过氧化氢气溶胶）。蒸汽过氧化氢（VPHP）净化，是一种常见的有效对抗孢子的方法。当汽相过氧化氢被注入环境中时，H2O2 的汽态浓度会增加。浓度一般以百万分率 (ppm) 表示。汽化过氧化氢的净化过程通常由四个步骤构成：第一阶段 -Preparation/Dehumidification phase，空间内进行除湿，有助于保证更充分的汽相过氧化氢充注量。第二阶段 -Conditioning phase，注入大量的汽态H2O2，使空间内快速达到需要的浓度范围。第三阶段 -Bio-Decontamination，持续注入汽态H2O2，以保障被消耗掉的H2O2及时得到补给，以维持空间内在其需要的浓度范围。最后一个阶段 -Aeration，通风换气将空间内的H2O2全部排出。
通常汽相过氧化氢净化形式，不需要过高浓度的过氧化氢蒸汽（几百 ppm级）即可实现杀孢子效果。当然，这种浓度水平需要在足够时长及充分接触的条件下，才能使空间表面上的微生物数量减少 6 个对数。市场上有许多VPHP系统供应商，虽然各自的发生器存在功能上的差异，但个人认为这些差异来自商业层面要大于技术层面。其基础原理基本相同，即将过氧化氢溶液进行可控流量控制，注入到蒸汽化装置（比如加热金属板），并立即汽化。然后通过传送气流，将所产生的过氧化氢蒸汽输送到待净化的空间环境中。从整个汽体在管道和空间的路径上看，又可分为开环和闭环系统，说通俗点就是直接排放还是循环利用。
由于原理目的都是将过氧化氢溶液快速蒸发成为汽相过氧化氢，在众多相关文章中将其称为 flash vaporization，可直翻译为闪蒸，但个人认为其想表达的是“尽可能在最短时间内实现最大汽化量”，因此不需要一定等同物理学上的“闪蒸”概念去理解。Aerosol气溶胶一词经过过去那”难忘“的三年，其概念得到了广泛的科学普及。Wiki 解释道: 气溶胶是细小的固体颗粒或液滴在空气或其他气体中的悬浮形态。气溶胶中的液体或固体颗粒的直径通常在 μm 级。aHP系统是通过机械装置产生过氧化氢气溶胶（例如通过压力，液体分子压力取决于表面张力和半径，当半径减小则内压增大，一旦内压大于大气压力时则实现气雾化）。气溶胶化后的过氧化氢的生物净化周期可分为三个主要阶段：第一阶段 雾化Nebulization：在此阶段，过氧化氢溶液被转化为气溶胶。转化为气溶胶的溶液总量取决于待处理的体积（g/m3 或 ml/m3）。第二阶段接触时间Contact time：在此阶段，系统根据需要可停止产生气溶胶，产生的气溶胶微滴与所有可到达的表面进行接触。最后阶段同样是通风换气Aeration 将过氧化氢从环境中去除。
气溶胶系统通过特定喷嘴在高压下将低浓度过氧化氢溶液雾化，通过喷嘴等系统控制，将微小液滴droplet尺寸控制在几微米级别，从而保证其较好的悬浮形态，避免过快速度的沉降。有些设计还将气溶胶穿过具有高电势差 (万伏级) 的电场，称为离子过氧化氢(iHP)，让液滴保留正电荷，增强其在空间内的分布并产生更多的氧活性物质。无论是VPHP，还是aHP，其只是将过氧化氢引入所需要净化空间的传送形式，当然由于蒸汽和气溶胶的物理性状存在差异，从微观角度进行评价，相对而言哪种能更有效的接触所需净化的目标表面，特别是对一些几何结构狭小相对难以到达的角落缝隙，还可进一步研究讨论，但从结果导向看，如果要实现可重现的稳健净化效果，二者都需要进行相应的周期开发和验证，不应简单通过手段来评价结果。
作者：Shengyi
来源：拾西
公众号日期：2024年2月5日
