Dankie dat jy Nature.com besoek het. Die blaaierweergawe wat jy gebruik het beperkte ondersteuning vir CSS. Vir die beste ervaring, beveel ons aan dat jy 'n opgedateerde blaaier gebruik (of versoenbaarheidsmodus in Internet Explorer afskakel). Intussen, om volgehoue ​​ondersteuning te verseker, sal ons die werf sonder style en JavaScript vertoon.
Mikrobiese korrosie (MIC) is 'n ernstige probleem in baie nywerhede aangesien dit groot ekonomiese verliese kan veroorsaak.2707 super dupleks vlekvrye staal (2707 HDSS) is in mariene omgewings gebruik as gevolg van sy uitstekende chemiese weerstand. Sy weerstand teen MIC is egter nie eksperimenteel gedemonstreer nie.In hierdie studie is die MIC gedrag van 2707 die MIC gedrag van 2707 HDSS veroorsaak deur die mariene a HDSS belegde .Elektrochemiese analise het getoon dat in die teenwoordigheid van Pseudomonas aeruginosa biofilm in 2216E-medium, daar 'n positiewe verandering in korrosiepotensiaal en 'n toename in korrosiestroomdigtheid was.X-straalfoto-elektronspektroskopie (XPS) analise het 'n afname in Cr inhoud op die oppervlak van die monster getoon wat onder die biofilm a pit geproduseer het, die Imagosaer toon analise van die biofilm. pth van 0.69 μm gedurende 14 dae van inkubasie. Alhoewel dit klein is, dui dit daarop dat 2707 HDSS nie ten volle immuun is teen die MIC van P. aeruginosa biofilms nie.
Duplex stainless steels (DSS) word wyd in verskeie industrieë gebruik vir hul ideale kombinasie van uitstekende meganiese eienskappe en korrosiebestandheid1,2. Gelokaliseerde putvorming kom egter steeds voor en dit beïnvloed die integriteit van hierdie staal3,4.DSS is nie bestand teen mikrobiese korrosie (MIC)5,6. Dit beteken duurder materiale met hoër korrosiebestandheid word vereis.Jeon et al7 het gevind dat selfs superdupleks vlekvrye staal (SDSS) sekere beperkings het in terme van korrosiebestandheid.Daarom word superdupleks vlekvrye staal (HDSS) met hoër korrosieweerstand in sommige toepassings vereis.Dit het gelei tot die ontwikkeling van hoogs gelegeerde HDSS.
Die korrosieweerstand van DSS hang af van die verhouding van alfa- en gammafases en die Cr, Mo en W uitgeputte streke 8, 9, 10 aangrensend aan die tweede fase.HDSS bevat 'n hoë inhoud van Cr, Mo en N11, dus het dit uitstekende korrosieweerstand en 'n hoë waarde (45-50) Pitting Weerstand Ekwivalente Getal (PREN.3%, wt.3% bepaal deur wt. 3%). % W) + 16 gew.% N12. Sy uitstekende korrosiebestandheid maak staat op 'n gebalanseerde samestelling wat ongeveer 50% ferriet (α) en 50% austeniet (γ) fases bevat, HDSS het beter meganiese eienskappe en hoër weerstand as konvensionele DSS13.Chloriedkorrosie-eienskappe. Die verbeterde korrosiebestandheid vergroot die gebruik van HDSS in meer korrosiewe chloriedomgewings, soos mariene omgewings.
MIC's is 'n groot probleem in baie nywerhede soos olie- en gas- en waternutsdienste14.MIC is verantwoordelik vir 20% van alle korrosieskade15.MIC is bio-elektrochemiese korrosie wat in baie omgewings waargeneem kan word. Biofilms wat op metaaloppervlaktes vorm, verander die elektrochemiese toestande en beïnvloed daardeur die korrosieproses.Daar word algemeen geglo dat mikro-organismes korrosie veroorsaak word. metale om volhoubare energie te verkry om te oorleef17.Onlangse MIC-studies het getoon dat EET (ekstrasellulêre elektronoordrag) die tempo-beperkende faktor in MIC is wat deur elektrogeniese mikroörganismes geïnduseer word.Zhang et al.18 het gedemonstreer dat elektronbemiddelaars elektronoordrag tussen Desulfovibrio sessificans-selle en 304-vlekvrye staal versnel, wat lei tot meer ernstige MIC-aanval.Enning et al.19 en Venzlaff et al.20 het getoon dat korrosiewe sulfaat-verminderende bakterieë (SRB) biofilms elektrone direk vanaf metaalsubstrate kan absorbeer, wat lei tot ernstige putkorrosie.
Dit is bekend dat DSS vatbaar is vir MIC in omgewings wat SRB, ysterreducerende bakterieë (IRB), ens. bevat. 21. Hierdie bakterieë veroorsaak gelokaliseerde putvorming op DSS-oppervlaktes onder biofilms22,23. Anders as DSS, is die MIC van HDSS24 swak bekend.
Pseudomonas aeruginosa is 'n gram-negatiewe beweeglike staafvormige bakterie wat wydverspreid in die natuur voorkom25. Pseudomonas aeruginosa is ook 'n belangrike mikrobiese groep in die mariene omgewing, wat MIC tot staal veroorsaak. Pseudomonas is nou betrokke by korrosieprosesse en word erken as 'n pionier-kolomvormer.28 en Yuan et al.29 het getoon dat Pseudomonas aeruginosa 'n neiging het om die korrosietempo van sagte staal en legerings in waterige omgewings te verhoog.
Die hoofdoelwit van hierdie werk was om die MIC-eienskappe van 2707 HDSS wat deur die mariene aërobiese bakterie Pseudomonas aeruginosa veroorsaak word, te ondersoek deur elektrochemiese metodes, oppervlak-analitiese tegnieke en korrosieprodukontleding te gebruik. Elektrochemiese studies insluitend oopkringpotensiaal (OCP), lineêre polarisasieweerstand (LPR), liniêre polarisasieweerstand (LPR), Impentiale espektrochemiese (LPR), is uitgevoer om die MIC-gedrag van 2707 HDSS te bestudeer.Energy dispersive spectrometer (EDS)-analise is uitgevoer om chemiese elemente op die gekorrodeerde oppervlak te vind.Daarbenewens is X-straalfoto-elektronspektroskopie (XPS)-analise gebruik om die stabiliteit van oksiedfilmpassivering te bepaal onder die invloed van 'n mariene omgewing wat Pseudominasie-omgewing bevat, wat Pseudomonas-aeroond-laser-afbeelding-a-foskoop-de-met-laser-afbeelding-aerfos-konop-en-meting. SM).
Tabel 1 lys die chemiese samestelling van 2707 HDSS.Tabel 2 toon dat 2707 HDSS uitstekende meganiese eienskappe het met 'n vloeisterkte van 650 MPa.Figuur 1 toon die optiese mikrostruktuur van oplossing hittebehandelde 2707 HDSS.Verlengde bande van austeniet- en ferrietfases kan ongeveer sekondêre fases bevat en 50% ferriet bevat sonder sekondêre fases en 50% van die mikrostruktuur. fases.
Figuur 2a toon oopkringpotensiaal (Eocp) teenoor blootstellingstyddata vir 2707 HDSS in abiotiese 2216E-medium en P. aeruginosa-bouillon vir 14 dae by 37 °C. Dit wys dat die grootste en beduidende verandering in Eocp binne die eerste 24 uur plaasvind. Die Eocp-waardes het in beide gevalle skerp gedaal teen -14 mCE en daarna S-14 mCE. ing -477 mV (vs. SCE) en -236 mV (vs. SCE) vir die abiotiese monster en P, onderskeidelik).Pseudomonas aeruginosa koepons, onderskeidelik. Na 24 uur was die Eocp waarde van 2707 HDSS vir P. aeruginosa relatief stabiel by -228 mV (teenoor SCE), terwyl die ooreenstemmende waarde vir nie-biologiese monsters ongeveer -442 mV was (teenoor SCE).Eocp was eerder laer teenwoordigheid van P.
Elektrochemiese toetsing van 2707 HDSS monsters in abiotiese medium en Pseudomonas aeruginosa sous by 37 °C:
(a) Eocp as 'n funksie van blootstellingstyd, (b) polarisasiekurwes op dag 14, (c) Rp as 'n funksie van blootstellingstyd en (d) icorr as 'n funksie van blootstellingstyd.
Tabel 3 lys die elektrochemiese korrosieparameterwaardes van 2707 HDSS-monsters wat vir 14 dae aan abiotiese medium en Pseudomonas aeruginosa geïnokuleerde medium blootgestel is. Die raaklyne van die anodiese en katodiese krommes is geëkstrapoleer om by die kruisings uit te kom wat korrosie-stroomdigtheid (E-korrosie-stroomdigtheid) en βr-korrosie-stroomdigtheid (E-korrosie) c) volgens standaardmetodes30,31.
Soos in Figuur 2b getoon, het die opwaartse verskuiwing van die P. aeruginosa-kromme 'n toename in Ecorr tot gevolg gehad in vergelyking met die abiotiese kurwe. Die icorr-waarde, wat eweredig is aan die korrosietempo, het toegeneem tot 0.328 μA cm-2 in die Pseudomonas aeruginosa-monster, vier keer dié van die nie-cm-2-biologiese monster (μ0.0.7).
LPR is 'n klassieke nie-vernietigende elektrochemiese metode vir vinnige korrosie-analise. Dit is ook gebruik om MIC32 te bestudeer.Figuur 2c toon die polarisasieweerstand (Rp) as 'n funksie van blootstellingstyd. 'n Hoër Rp-waarde beteken minder korrosie. Binne die eerste 24 uur het die Rp van 2707 HDSS 'n maksimum waarde van 2707 HDSS vir 'n kΩ cm295-monster bereik vir 'n kΩ cm295-monster vir 'n kΩ cm295 eudomonas aeruginosa monsters.Figuur 2c toon ook dat die Rp waarde vinnig afgeneem het na een dag en dan relatief onveranderd gebly het vir die volgende 13 dae. Die Rp waarde van die Pseudomonas aeruginosa monster is ongeveer 40 kΩ cm2, wat baie laer is as die 450 kΩ cm2 waarde van die nie-biologiese monster.
Die icorr-waarde is eweredig aan die eenvormige korrosietempo. Die waarde daarvan kan uit die volgende Stern-Geary-vergelyking bereken word,
Na aanleiding van Zou et al.33, is 'n tipiese waarde van die Tafelhelling B in hierdie werk aangeneem as 26 mV/des.Figuur 2d toon dat die icorr van die nie-biologiese 2707 monster relatief stabiel gebly het, terwyl die P. aeruginosa monster baie gefluktueer het na die eerste 24 uur. Die icorr waardes 'n hoër as die P. tendens is in ooreenstemming met die polarisasie weerstand resultate.
EIS is nog 'n nie-vernietigende tegniek wat gebruik word om elektrochemiese reaksies by gekorrodeerde koppelvlakke te karakteriseer. Impedansiespektra en berekende kapasitansiewaardes van monsters wat aan abiotiese media en Pseudomonas aeruginosa-oplossing blootgestel is, Rb-weerstand van passiewe film/biofilm wat op die oppervlak van die monster gevorm word, Cctdl-lading-oordragweerstand, QPE-element-elektriese oordragweerstand (ED) (CPE) parameters.Hierdie parameters is verder ontleed deur die data te pas deur 'n ekwivalente stroombaan (EEG) model te gebruik.
Figuur 3 toon tipiese Nyquist-persele (a en b) en Bode-persele (a' en b') van 2707 HDSS-monsters in abiotiese medium en P. aeruginosa-bouillon vir verskillende inkubasietye. Die deursnee van die Nyquist-ring neem af in die teenwoordigheid van Pseudomonas aeruginosa. Die Bode-plot (Fig. 3b) toon die toename in die totale grootte van die implantasie van die ontspanning (Fig. 3b). kan deur die fasemaksima verskaf word.Figuur 4 toon die monolaag (a) en dubbellaag (b) gebaseerde fisiese strukture en hul ooreenstemmende EECs.CPE word in die EEC model ingebring. Die toelating en impedansie daarvan word soos volg uitgedruk:
Twee fisiese modelle en ooreenstemmende ekwivalente stroombane om die impedansiespektrum van die 2707 HDSS-monster te pas:
waar Y0 die grootte van die CPE is, j die denkbeeldige getal of (-1)1/2 is, ω die hoekfrekwensie is, en n die CPE-drywingsindeks minder as eenheid35 is.Die omgekeerde van die ladingoordragweerstand (dws 1/Rct) stem ooreen met die korrosietempo.Kleiner Rct beteken die vinniger inkubasietempo van P12eu. s aeruginosa monsters het 32 ​​kΩ cm2 bereik, baie kleiner as die 489 kΩ cm2 van die nie-biologiese monsters (Tabel 4).
Die CLSM-beelde en SEM-beelde in Figuur 5 toon duidelik dat die biofilmbedekking op die oppervlak van die 2707 HDSS-monster na 7 dae dig is. Die biofilmbedekking was egter na 14 dae yl en sommige dooie selle het verskyn.Tabel 5 toon die biofilm-dikte op 2707 HDSS-monsters na maksimum blootstelling in 4 P. 3.4 μm na 7 dae tot 18.9 μm na 14 dae. Die gemiddelde biofilmdikte het ook hierdie tendens bevestig. Dit het afgeneem van 22.2 ± 0.7 μm na 7 dae tot 17.8 ± 1.0 μm na 14 dae.
(a) 3-D CLSM beeld na 7 dae, (b) 3-D CLSM beeld na 14 dae, (c) SEM beeld na 7 dae en (d) SEM beeld na 14 dae.
EDS het chemiese elemente in biofilms en korrosieprodukte aan die lig gebring op monsters wat vir 14 dae aan P. aeruginosa blootgestel is. Figuur 6 toon dat die inhoud van C, N, O en P in biofilms en korrosieprodukte baie hoër is as dié in kaal metale, omdat hierdie elemente met biofilms en hul metaboliete geassosieer word. sieprodukte op die oppervlak van die monsters dui aan dat die metaalmatriks elemente verloor het as gevolg van korrosie.
Na 14 dae is putting met en sonder P. aeruginosa in 2216E-medium waargeneem.Voor inkubasie was die monsteroppervlak glad en defekvry (Fig. 7a).Na inkubasie en verwydering van biofilm en korrosieprodukte, is die diepste putte op die oppervlak van die monsters ondersoek, soos in die CLSM-oppervlakte gevind, soos voor die hand liggend in die CLSM-oppervlakte gevind, soos in CLSM gevind. -biologiese kontrole monsters (maksimum put diepte 0.02 μm). Die maksimum put diepte veroorsaak deur Pseudomonas aeruginosa was 0.52 μm na 7 dae en 0.69 μm na 14 dae, gebaseer op die gemiddelde maksimum put diepte van 3 monsters (10 waarde elke put 2 diepte) ± 0 geselekteerde monsters 2 diepte bereik. μm en 0.52 ± 0.15 μm onderskeidelik (Tabel 5). Hierdie putdieptewaardes is klein maar belangrik.
(a) Voor blootstelling, (b) 14 dae in abiotiese medium en (c) 14 dae in Pseudomonas aeruginosa sous.
Figuur 8 toon die XPS-spektra van verskillende monsteroppervlaktes, en die chemiese samestellings wat vir elke oppervlak ontleed is, word in Tabel 6 opgesom. In Tabel 6 was die atoompersentasies van Fe en Cr in die teenwoordigheid van P. aeruginosa (monsters A en B) baie laer as dié van die nie-biologiese kontrolemonsters (monsters C en Crug-core was die spektrum P-krom-gepas-monster P). aan vier piekkomponente met bindingsenergie (BE) waardes van 574,4, 576,6, 578,3 en 586,8 eV, wat onderskeidelik aan Cr, Cr2O3, CrO3 en Cr(OH)3 toegeskryf kan word (Fig. 9a en b). V vir BE) en Cr2O3 (575.90 eV vir BE) in Fig. 9c en d, onderskeidelik. Die mees opvallende verskil tussen die abiotiese en P. aeruginosa monsters was die teenwoordigheid van Cr6+ en 'n hoër relatiewe fraksie van Cr(OH)3 (BE van 586.8 eV) onder die biofilm.
Die breë XPS-spektra van die oppervlak van die 2707 HDSS-monster in die twee media is onderskeidelik 7 dae en 14 dae.
(a) 7 dae van blootstelling aan P. aeruginosa, (b) 14 dae van blootstelling aan P. aeruginosa, (c) 7 dae in abiotiese medium en (d) 14 dae in abiotiese medium.
HDSS vertoon hoë vlakke van korrosiebestandheid in die meeste omgewings.Kim et al.2 berig dat UNS S32707 HDSS gedefinieer is as 'n hoogs gelegeerde DSS met 'n PREN van meer as 45. Die PREN-waarde van die 2707 HDSS-monster in hierdie werk was 49. Dit is as gevolg van sy hoë chroominhoud en hoë molibdeen- en Ni-vlakke, wat voordelig is in suur- en hoë-bykomende chloried-struktuur en goed chloried-defekte-omgewings. stabiliteit en korrosiebestandheid. Ten spyte van sy uitstekende chemiese weerstand, dui die eksperimentele data in hierdie werk egter daarop dat 2707 HDSS nie heeltemal immuun is teen die MIC van P. aeruginosa biofilms nie.
Elektrochemiese resultate het getoon dat die korrosietempo van 2707 HDSS in P. aeruginosa-bouillon aansienlik verhoog is na 14 dae in vergelyking met nie-biologiese medium. In Figuur 2a is 'n verlaging in Eocp waargeneem in beide abiotiese medium en P. aeruginosa-bouillon gedurende die eerste 24 uur. Daarna het die betreklike bedekkende oppervlak van die Eocp-oppervlak en die betreklike oppervlak van Eocp. Die vlak van biologiese Eocp was egter baie hoër as dié van nie-biologiese Eocp. Daar is rede om te glo dat hierdie verskil te wyte is aan P. aeruginosa biofilm vorming. In Fig. 2d, in die teenwoordigheid van P. aeruginosa, het die icorr waarde van 2707 HDSS 0,627 μA cm-2 bereik, wat 'n hoër orde van a.0 cm-2 was, μA cm-2), wat ooreenstem met die Rct-waarde gemeet deur EIS. Gedurende die eerste paar dae het die impedansiewaardes in P. aeruginosa-bouillon toegeneem as gevolg van die aanhegting van P. aeruginosa-selle en die vorming van biofilms. daarom het die korrosieweerstand met verloop van tyd afgeneem, en die aanhegting van P. aeruginosa het gelokaliseerde korrosie veroorsaak. Die neigings in abiotiese media was verskillend. Die korrosieweerstand van die nie-biologiese kontrole was baie hoër as die ooreenstemmende waarde van die monsters wat aan P. aeruginosa-bouillon blootgestel is. Verder het vir abiotiese monsters van abiotiese monsters die R27 cm SS-waarde van 27 cm2 op HD 17 cm bereik. 4, wat 15 keer die Rct-waarde (32 kΩ cm2) in die teenwoordigheid van P. aeruginosa was. Daarom het 2707 HDSS uitstekende korrosiebestandheid in 'n steriele omgewing, maar is nie bestand teen MIC-aanval deur P. aeruginosa-biofilms nie.
Hierdie resultate kan ook waargeneem word vanaf die polarisasie kurwes in Fig. 2b. Die anodiese vertakking is toegeskryf aan Pseudomonas aeruginosa biofilm vorming en metaal oksidasie reaksies. Terselfdertyd is die katodiese reaksie die reduksie van suurstof. Die teenwoordigheid van P. aeruginosa het die korrosie stroomdigtheid aansienlik verhoog as die P. aeruginosa beheer, ongeveer 'n orde van 'n biofilm, dui op 'n groter biofilm. s gelokaliseerde korrosie van 2707 HDSS.Yuan et al29 het gevind dat die korrosiestroomdigtheid van 70/30 Cu-Ni-legering toegeneem het onder uitdaging van P. aeruginosa biofilm.Dit kan wees as gevolg van die biokatalise van suurstofreduksie deur Pseudomonas aeruginosa biofilms.Hierdie MIC-observasie van die HD7SS kan ook minder suurstofwerk in70 biofilms het. onder hulle.Daarom kan die versuim om die metaaloppervlak deur suurstof te herpassiveer 'n bydraende faktor tot die MIC in hierdie werk wees.
Dickinson et al.38 het voorgestel dat die tempo van chemiese en elektrochemiese reaksies direk beïnvloed kan word deur die metaboliese aktiwiteit van sessiele bakterieë op die oppervlak van die monster en die aard van die korrosieprodukte. Soos getoon in Figuur 5 en Tabel 5, het beide selgetal en biofilmdikte afgeneem na 14 dae. triëntuitputting in die 2216E-medium of die vrystelling van giftige metaalione uit die 2707 HDSS-matriks. Dit is 'n beperking van bondeleksperimente.
In hierdie werk het die P. aeruginosa biofilm die plaaslike uitputting van Cr en Fe onder die biofilm op die 2707 HDSS-oppervlak bevorder (Fig. 6). In Tabel 6, die vermindering van Fe en Cr in monster D in vergelyking met monster C, wat aandui dat opgeloste Fe en Cr veroorsaak deur P. aeruginosa biofilm het voortduur as die eerste 227 dae wat gebruik is. 700 dpm Cl-, wat vergelykbaar is met dié wat in natuurlike seewater gevind word. Die teenwoordigheid van 17700 dpm Cl- was die hoofrede vir die vermindering in Cr in die 7- en 14-dae abiotiese monsters wat deur XPS ontleed is. In vergelyking met P. aeruginosa monsters, was die oplos van Cr in abiotiese weerstand teen die HD70 sterk in abiotiese omgewings teen SS70 baie minder. 9 toon die teenwoordigheid van Cr6+ in die passiveringsfilm. Dit kan betrokke wees by die verwydering van Cr van staaloppervlaktes deur P. aeruginosa biofilms, soos voorgestel deur Chen en Clayton.
As gevolg van bakteriese groei was die pH-waardes van die medium voor en na bewerking onderskeidelik 7,4 en 8,2. Daarom, onder die P. aeruginosa biofilm, is dit onwaarskynlik dat organiese suurkorrosie 'n bydraende faktor tot hierdie werk sal wees as gevolg van die relatief hoë pH in die grootmaat medium. die 14-dae toetsperiode.Die toename in pH in die inokulasiemedium na inkubasie was as gevolg van die metaboliese aktiwiteit van P. aeruginosa en daar is gevind dat dit dieselfde effek op pH het in die afwesigheid van toetsstrokies.
Soos in Figuur 7 getoon, was die maksimum putdiepte wat deur P. aeruginosa biofilm veroorsaak is 0,69 μm, wat baie groter was as dié van die abiotiese medium (0,02 μm). Dit stem ooreen met die elektrochemiese data wat hierbo beskryf is. se data toon dat 2707 HDSS beter MIC-weerstand vertoon in vergelyking met 2205 DSS. Dit behoort geen verrassing te wees nie, aangesien 2707 HDSS 'n hoër chroominhoud het, wat langer blywende passivering bied, as gevolg van die gebalanseerde fasestruktuur sonder skadelike sekondêre neerslae, wat dit moeiliker maak vir P. aeruginosa om punte te begin depassiveer.
Ten slotte, MIC pitting is gevind op die oppervlak van 2707 HDSS in P. aeruginosa sous in vergelyking met weglaatbare putting in abiotiese media. Hierdie werk toon dat 2707 HDSS het beter MIC weerstand as 2205 DSS, maar dit is nie ten volle immuun teen MIC as gevolg van P. aeruginosa biofilm.
Die koepon vir 2707 HDSS word verskaf deur die Skool vir Metallurgie van die Noordoostelike Universiteit (NEU) in Shenyang, China. Die elementêre samestelling van 2707 HDSS word in Tabel 1 getoon, wat deur die NEU Materiaalanalise en Toetsing-afdeling ontleed is. Alle monsters is oplossing behandel teen 1180 °C met 2707 HDSS-toetse vir 1 uur en 7-00-2000. osed oppervlak area van 1 cm2 is gepoleer tot 2000 grit met silikonkarbied papier en verder gepoleer met 'n 0,05 μm Al2O3 poeier suspensie.Die kante en onderkant word beskerm deur inerte verf.Na droging is die monsters afgespoel met steriele gedeïoniseerde water en gesteriliseer met 75% met violet-v-etanol. ) lig vir 0,5 uur voor gebruik.
Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099-stam is aangekoop by Xiamen Marine Culture Collection Centre (MCCC), China. Pseudomonas aeruginosa is aërobies gekweek by 37°C in 250 ml-flesse en 500 ml elektrochemiese glasselle met gebruik van vloeibare Hope 22, Ltd., Co. ).Medium (g/L): 19,45 NaCl, 5,98 MgCl2, 3,24 Na2SO4, 1,8 CaCl2, 0,55 KCl, 0,16 Na2CO3, 0,08 KBr, 0,034 SrCl2, 0,08 SrBr2, NO30401, 0,034 SrBr2, 0,08 SrBr2, 0,08 SrBr2, 0,030 H0040, 0,030, 0,034 3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4 , 5.0 peptoon, 1.0 gisekstrak en 0.1 ystersitraat. Outoklaveer by 121°C vir 20 minute voor inenting.Tel sittende en planktoniese selle met behulp van 'n hemositometer onder 'n ligte aanvanklike sellulêre konsentrasie van plan 40xugoniese konsentrasie onmiddellik na 40xugtoniese konsentrasie. okulasie was ongeveer 106 selle/ml.
Elektrochemiese toetse is uitgevoer in 'n klassieke drie-elektrode-glassel met 'n medium volume van 500 ml. 'n Platinumplaat en 'n versadigde kalomel-elektrode (SCE) is met die reaktor verbind via Luggin-kapillêre gevul met soutbrûe, wat onderskeidelik as teen- en verwysingselektrodes dien. 2 van blootgestelde enkelsydige oppervlakarea vir die werkende elektrode. Tydens elektrochemiese metings is monsters in 2216E medium geplaas en by 'n konstante inkubasietemperatuur (37 °C) in 'n waterbad gehou.OCP, LPR, EIS en potensiële dinamiese polarisasiedata is gemeet met behulp van 'n Autolab potensiostaat (Reference 600TM, Inc. mV s-1 oor die omvang van -5 en 5 mV met Eocp en 'n steekproeffrekwensie van 1 Hz.EIS is uitgevoer met 'n sinusgolf in die frekwensiereeks 0.01 tot 10,000 Hz met behulp van 'n 5 mV aangewende spanning by bestendige toestand Eocp.Voor die potensiaalsweep, is die potensiaalsweep modus in 'n oop-polisasie modus bereik, is die vrykring- elektrodes dan in 'n st-Polisasie-waarde bereik. loop van -0.2 tot 1.5 V vs. Eocp teen 'n skanderingtempo van 0.166 mV/s. Elke toets is 3 keer herhaal met en sonder P. aeruginosa.
Monsters vir metallografiese analise is meganies gepoleer met 2000 grit nat SiC papier en dan verder gepoleer met 0.05 μm Al2O3 poeiersuspensie vir optiese waarneming. Metallografiese analise is uitgevoer met behulp van 'n optiese mikroskoop. Die monsters is geëts met 10 gew.% kaliumhidroksied oplossing 43.
Na inkubasie is monsters 3 keer gewas met fosfaat-gebufferde soutoplossing (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) en dan vir 10 uur met 2.5% (v/v) glutaaraldehied gefixeer om biofilms vas te maak. Dit is daarna gedehidreer met 'n gegradeerde reeks (50%, 7% 0,0,0, 0, 8, 8, 0, 0, 9, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2. 0% v/v) etanol voor lugdroging. Laastens word die oppervlak van die monster met 'n goue film gesputter om geleiding te verskaf vir SEM-waarneming. Die SEM-beelde is gefokus op die kolle met die mees sessiele P. aeruginosa-selle op die oppervlak van elke monster. Voer EDS-analise uit om chemiese elemente te vind. meet die putdiepte.Om die korrosieputte onder die biofilm waar te neem, is die toetsstuk eers skoongemaak volgens die Chinese Nasionale Standaard (CNS) GB/T4334.4-2000 om die korrosieprodukte en biofilm op die oppervlak van die toetsstuk te verwyder.
X-straal foto-elektron spektroskopie (XPS, ESCALAB250 oppervlak analise stelsel, Thermo VG, VSA) analise is uitgevoer deur gebruik te maak van 'n monochromatiese X-straal bron (aluminium Kα lyn teen 1500 eV energie en 150 W krag) oor 'n wye bindingsenergie reeks 0 onder standaard toestande –1350 eV eV aangeteken 0 en 5 stapresolusie spectra en 0 aangeteken energie. grootte.
Die geïnkubeerde monsters is verwyder en liggies gespoel met PBS (pH 7.4 ± 0.2) vir 15 s45. Om die bakteriese lewensvatbaarheid van die biofilms op die monsters waar te neem, is die biofilms gekleur met behulp van die LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability Kit (The fluorescent a fluorescent, USA Eugene, het fluorescent, USA fluorescent groen). 9-kleurstof en 'n rooi fluoresserende propidiumjodied (PI) kleurstof. Onder CLSM verteenwoordig kolletjies met fluoresserende groen en rooi onderskeidelik lewende en dooie selle. Vir kleuring is 'n 1 ml mengsel wat 3 μl SYTO-9 en 3 μl PI oplossing bevat, geïnkubeer vir 20 minute by kamertemperatuur, waar die monster 20 minute by kamertemperatuur in waargeneem is (23 minute by kamertemperatuur). lengtes (488 nm vir lewende selle en 559 nm vir dooie selle) met behulp van 'n Nikon CLSM-masjien (C2 Plus, Nikon, Japan). Biofilmdikte is gemeet in 3-D-skanderingmodus.
Hoe om hierdie artikel aan te haal: Li, H. et al. Mikrobiese korrosie van 2707 superdupleks vlekvrye staal deur mariene Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep.6, 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Spanningskorrosie-krake van LDX 2101 dupleks vlekvrye staal in chloriedoplossing in die teenwoordigheid van thiosulfate.coros.science.80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Effek van oplossingshittebehandeling en stikstof in afskermgas op putkorrosieweerstand van superdupleks vlekvrye staal welds.coros.science.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 'n Vergelykende chemiese studie van mikrobiese en elektrochemies-geïnduseerde putkorrosie in 316L Stainless Steel.coros.science.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Elektrochemiese gedrag van 2205 dupleks vlekvrye staal in alkaliese oplossings van verskillende pH in die teenwoordigheid van chloried.Electtrochim.Journal.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Die effek van mariene biofilms op korrosie: 'n bondige oorsig.Electtrochim.Journal.54, 2-7 (2008).