Salamat sa pagbisita sa Nature.com.Ang bersyon sa browser nga imong gigamit adunay limitado nga suporta alang sa CSS.Alang sa labing kaayo nga kasinatian, among girekomenda nga mogamit ka usa ka updated nga browser (o i-off ang compatibility mode sa Internet Explorer).Sa kasamtangan, aron masiguro ang padayon nga suporta, among ipakita ang site nga walay mga estilo ug JavaScript.
Ang microbial corrosion (MIC) usa ka seryoso nga problema sa daghang mga industriya tungod kay mahimo kini nga hinungdan sa dako nga pagkawala sa ekonomiya.2707 super duplex stainless steel (2707 HDSS) gigamit sa marine environment tungod sa maayo kaayo nga pagsukol sa kemikal.Apan, ang resistensya niini sa MIC wala pa gipakita sa eksperimento. Ang electrochemical analysis nagpakita nga sa presensya sa Pseudomonas aeruginosa biofilm sa 2216E medium, adunay positibo nga kausaban sa corrosion potential ug usa ka pagtaas sa corrosion current density. m sulod sa 14 ka adlaw nga paglumlum.Bisan kini gamay, kini nagpakita nga ang 2707 HDSS dili hingpit nga immune sa MIC sa P. aeruginosa biofilms.
Duplex stainless steels (DSS) kaylap nga gigamit sa lain-laing mga industriya alang sa ilang sulundon nga kombinasyon sa maayo kaayo nga mekanikal nga mga kabtangan ug corrosion resistensya1,2.Apan, ang localized pitting mahitabo gihapon ug kini makaapekto sa integridad niini nga steel3,4.DSS dili makasugakod sa microbial corrosion (MIC)5,6. Bisan pa sa halapad nga-laing mga aplikasyon sa DSS, ang DSS mao ang dili igo nga paggamit sa mga materyales nga adunay taas nga panahon sa pagsukol sa DSS. gikinahanglan ang mas taas nga resistensya sa kaagnasan.Nakaplagan ni Jeon et al7 nga bisan ang mga super duplex stainless steels (SDSS) adunay pipila ka mga limitasyon sa termino sa resistensya sa kaagnasan.Busa, ang mga super duplex nga stainless steels (HDSS) nga adunay mas taas nga resistensya sa kaagnasan gikinahanglan sa pipila ka mga aplikasyon.Kini mitultol sa pag-uswag sa high-alloyed HDSS.
Ang corrosion resistance sa DSS nag-agad sa ratio sa alpha ug gamma phases ug ang Cr, Mo ug W nahurot nga mga rehiyon 8, 9, 10 kasikbit sa ikaduhang hugna. Ang HDSS adunay taas nga sulod sa Cr, Mo ug N11, mao nga kini adunay maayo kaayo nga corrosion resistance ug taas nga bili (45-50) Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) nga gitino sa +wt. wt% W) + 16 wt% N12.Ang maayo kaayo nga resistensya sa corrosion nagsalig sa usa ka balanse nga komposisyon nga adunay gibana-bana nga 50% ferrite (α) ug 50% austenite (γ) nga mga hugna, ang HDSS adunay mas maayo nga mekanikal nga mga kabtangan ug mas taas nga resistensya kaysa sa naandan nga DSS13.Chloride corrosion properties.Ang gipaayo nga corrosion resistance nagpalapad sa paggamit sa HDSS sa mas corrosive chloride environment, sama sa marine environment.
Ang MIC maoy dakong problema sa daghang industriya sama sa oil ug gas ug water utilities14.MIC accounts for 20% of all corrosion damage15.MIC mao ang bioelectrochemical corrosion nga makita sa daghang palibot.Biofilms nga naporma sa metal surfaces nag-usab sa electrochemical nga kondisyon, sa ingon nakaapekto sa corrosion process.Kini kaylap nga gituohan nga corrosion tungod sa biode film nga MIC. pagpatunhay sa kusog aron mabuhi17.Ang mga bag-ong pagtuon sa MIC nagpakita nga ang EET (extracellular electron transfer) mao ang rate-limiting factor sa MIC nga gipahinabo sa mga electrogenic microorganisms.Zhang et al.Gipakita sa 18 nga ang mga tigpataliwala sa electron nagpadali sa pagbalhin sa elektron tali sa mga selyula sa Desulfovibrio sessificans ug 304 nga stainless steel, nga nagdala sa labi ka grabe nga pag-atake sa MIC. Enning et al.19 ug Venzlaff et al.20 nagpakita nga ang corrosive sulfate-reducing bacteria (SRB) biofilms direktang makasuhop sa mga electron gikan sa metal substrates, nga moresulta sa grabeng pitting corrosion.
Ang DSS nahibal-an nga delikado sa MIC sa mga palibot nga adunay SRB, iron-reducing bacteria (IRB), ug uban pa. 21 .Kini nga mga bakterya hinungdan sa localized pitting sa mga ibabaw sa DSS ubos sa biofilms22,23. Dili sama sa DSS, ang MIC sa HDSS24 dili kaayo mailhan.
Ang Pseudomonas aeruginosa kay usa ka gram-negative nga motile rod-shaped nga bacterium nga kaylap nga naapod-apod sa kinaiyahan25.Ang Pseudomonas aeruginosa usa usab ka mayor nga microbial group sa marine environment, hinungdan nga ang MIC mahimong asero.Ang Pseudomonas suod nga nalambigit sa mga proseso sa corrosion ug giila nga pioneer colonizer sa panahon sa biofilm formation.28 ug Yuan et al.29 nagpakita nga ang Pseudomonas aeruginosa adunay kalagmitan nga madugangan ang corrosion rate sa mild steel ug alloys sa tubigon nga palibot.
Ang nag-unang katuyoan niini nga trabaho mao ang pag-imbestigar sa mga kabtangan sa MIC sa 2707 HDSS nga gipahinabo sa marine aerobic bacterium Pseudomonas aeruginosa gamit ang mga pamaagi sa electrochemical, mga teknik sa pag-analisar sa nawong ug pag-analisar sa produkto sa kaagnasan.Mga pagtuon sa electrochemical lakip na ang Open Circuit Potential (OCP), Linear Polarization Resistance (LPR), Potensyal nga Polarization Resistance (LPR), Potensyal nga Pagtuon sa Electrochemical (Electrochemical Impedization) ug Potensyal nga Impedization (M. sa 2707 HDSS.Energy dispersive spectrometer (EDS) pagtuki gihimo sa pagpangita sa kemikal nga mga elemento sa corroded nawong.Dugang pa, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis gigamit sa pagtino sa kalig-on sa oxide film passivation ubos sa impluwensya sa usa ka marine palibot nga adunay Pseudomonas aeruginosa.Ang pit sa ilawom sa ilawom sa usa ka confoscope laser gisukod ang giladmon sa CL.
Table 1 lists the chemical composition of 2707 HDSS.Table 2 shows that 2707 HDSS has excellent mechanical properties with a yield strength of 650 MPa.Figure 1 shows the optical microstructure of solution heat treated 2707 HDSS.Elongated bands of austenite and ferrite phases without secondary phases can be seen in the microstructure containing about 50% austenite and 50% ferrite phases.
Ang Figure 2a nagpakita sa open circuit potential (Eocp) versus exposure time data para sa 2707 HDSS sa abiotic 2216E medium ug P. aeruginosa nga sabaw sulod sa 14 ka adlaw sa 37 °C. Kini nagpakita nga ang kinadak-an ug mahinungdanong kausaban sa Eocp mahitabo sulod sa unang 24 ka oras. 477 mV (vs. SCE) ug -236 mV (vs. SCE) alang sa abiotic sample ug P, matag usa).Pseudomonas aeruginosa nga mga kupon, matag usa.Pagkahuman sa 24 ka oras, ang Eocp value sa 2707 HDSS para sa P. aeruginosa medyo stable sa -228 mV (vs. SCE), samtang ang katumbas nga value para sa non-biological sample kay gibana-bana nga -442 mV (vs. SCE).
Electrochemical testing sa 2707 HDSS specimens sa abiotic medium ug Pseudomonas aeruginosa broth sa 37 °C:
(a) Eocp isip function sa exposure time, (b) polarization curves sa adlaw nga 14, (c) Rp isip function sa exposure time ug (d) icorr isip function sa exposure time.
Ang talaan 3 naglista sa electrochemical corrosion parameter values ​​​​sa 2707 HDSS samples nga naladlad sa abiotic medium ug Pseudomonas aeruginosa inoculated medium sulod sa 14 ka adlaw. Ang mga tangents sa anodic ug cathodic curves gi-extrapolated aron makaabot sa mga intersection nga makahatag ug corrosion current density (icorr), corrosion β c nga mga pamaagi (Ecorr β) ug potensyal (Ecorr β β3) potensyal (Ecorrosion β c nga mga pamaagi sumala sa Ecorr). ,31.
Ingon sa gipakita sa Figure 2b, ang pataas nga pagbalhin sa P. aeruginosa curve miresulta sa pagtaas sa Ecorr kumpara sa abiotic curve.
LPR mao ang usa ka classic non-makadaot electrochemical pamaagi alang sa paspas nga corrosion analysis.Kini usab gigamit sa pagtuon sa MIC32.Figure 2c nagpakita sa polarization resistensya (Rp) ingon sa usa ka function sa exposure time.A mas taas nga Rp bili nagpasabot dili kaayo corrosion.Sulod sa unang 24 ka oras, ang Rp sa 2707 HDSS nakaabot sa usa ka maximum nga bili sa 1955 kΩs cm2 kΩs ug P92 kΩ aeruginosa samples.Figure 2c usab nagpakita nga ang Rp bili mikunhod paspas human sa usa ka adlaw ug unya nagpabilin nga medyo wala mausab alang sa sunod nga 13 ka adlaw. Ang Rp bili sa Pseudomonas aeruginosa sample mao ang mahitungod sa 40 kΩ cm2, nga mao ang mas ubos pa kay sa 450 kΩ cm2 bili sa non-biological sample.
Ang icorr nga bili kay proporsyonal sa uniporme nga corrosion rate.Ang bili niini makalkulo gikan sa mosunod nga Stern-Geary equation,
Pagsunod Zou et al.33, usa ka tipikal nga bili sa Tafel slope B niini nga buhat gituohan nga 26 mV/dec. Figure 2d nagpakita nga ang icorr sa non-biological 2707 sample nagpabilin nga medyo stable, samtang ang P. aeruginosa sample nag-usab-usab pag-ayo human sa unang 24 ka oras. Kini nga uso nahiuyon sa mga resulta sa pagsukol sa polarization.
Ang EIS mao ang lain nga dili makadaut nga teknik nga gigamit aron mailhan ang mga electrochemical nga reaksyon sa mga corroded interface. s dugang gisusi pinaagi sa pagpahaom sa datos gamit ang usa ka equivalent circuit (EEC) nga modelo.
Ang Figure 3 nagpakita sa tipikal nga Nyquist plots (a ug b) ug Bode plots (a' ug b') sa 2707 HDSS samples sa abiotic medium ug P. aeruginosa broth para sa lain-laing mga incubation times.Ang diametro sa Nyquist ring mikunhod sa presensya sa Pseudomonas aeruginosa.The Bode plot (Fig. 3b. ang makanunayon mahimong mahatag sa phase maxima. Ang Figure 4 nagpakita sa monolayer (a) ug bilayer (b) base sa pisikal nga mga istruktura ug ang ilang katugbang nga EECs. Ang CPE gipaila-ila sa EEC nga modelo.
Duha ka pisikal nga mga modelo ug katugbang nga katumbas nga mga sirkito para sa pagpahaom sa impedance spectrum sa 2707 HDSS specimen:
diin ang Y0 mao ang magnitude sa CPE, ang j mao ang hinanduraw nga numero o (-1) 1/2, ω ang angular frequency, ug ang n mao ang CPE power index nga ubos pa sa panaghiusa35. Ang inverse sa charge transfer resistance (ie 1/Rct) katumbas sa corrosion rate. Ang mas gamay nga Rct nagpasabot nga mas paspas nga corrosion rate 14. Ang mga sample miabot sa 32 kΩ cm2, mas gamay kaysa 489 kΩ cm2 sa mga non-biological nga sample (Table 4).
Ang mga hulagway sa CLSM ug SEM nga mga hulagway sa Figure 5 tin-aw nga nagpakita nga ang biofilm coverage sa ibabaw sa 2707 HDSS specimen human sa 7 ka adlaw kay dasok. Apan, human sa 14 ka adlaw, ang biofilm coverage gamay ra ug ang pipila ka patay nga mga selula mipakita. Ang talaan 5 nagpakita sa biofilm gibag-on sa 2707 HDSS specimens human sa exposure sa 14 ka adlaw nga biofilm gikan sa maximum nga gibag-on nga P.7 ug 2. μm human sa 7 ka adlaw ngadto sa 18.9 μm human sa 14 ka adlaw. Ang kasagaran nga biofilm gibag-on usab nagpamatuod niini nga uso.Kini mikunhod gikan sa 22.2 ± 0.7 μm human sa 7 ka adlaw ngadto sa 17.8 ± 1.0 μm human sa 14 ka adlaw.
(a) 3-D CLSM nga imahe pagkahuman sa 7 ka adlaw, (b) 3-D CLSM nga imahe pagkahuman sa 14 ka adlaw, (c) SEM imahe pagkahuman sa 7 ka adlaw ug (d) SEM nga imahe pagkahuman sa 14 ka adlaw.
Ang EDS nagpadayag sa kemikal nga mga elemento sa biofilms ug corrosion nga mga produkto sa mga sample nga naladlad sa P. aeruginosa sulod sa 14 ka adlaw. Ang Figure 6 nagpakita nga ang sulod sa C, N, O, ug P sa biofilms ug corrosion nga mga produkto mas taas kay sa mga walay sulod nga metal, tungod kay kini nga mga elemento nalangkit sa biofilms ug sa ilang mga metabolites. Ang mga mikrobyo nagkinahanglan lamang og mga lebel sa corromium ug Crofilm sa mga produkto sa bio. sa ibabaw sa mga specimen nagpakita nga ang metal matrix nawad-an sa mga elemento tungod sa corrosion.
Human sa 14 ka adlaw, ang pitting nga adunay ug walay P. aeruginosa naobserbahan sa 2216E medium. Sa wala pa ang paglumlum, ang specimen surface hapsay ug walay depekto (Fig. 7a). -biological control samples (maximum pit depth 0.02 μm). Ang pinakataas nga pit depth nga gipahinabo sa Pseudomonas aeruginosa kay 0.52 μm human sa 7 ka adlaw ug 0.69 μm human sa 14 ka adlaw, base sa average nga maximum pit depth sa 3 samples (10 maximum pit depth ± 2μm pinili nga values. 0.52 ± 0.15 μm, matag usa (Table 5).Kini nga mga kantidad sa giladmon sa gahong gamay apan hinungdanon.
(a) Sa wala pa maladlad, (b) 14 ka adlaw sa abiotic medium ug (c) 14 ka adlaw sa Pseudomonas aeruginosa nga sabaw.
Ang Figure 8 nagpakita sa XPS spectra sa lain-laing sample surface, ug ang kemikal nga komposisyon nga gi-analisa sa matag nawong gisumada sa Table 6. Sa Table 6, ang atomic percentages sa Fe ug Cr sa presensya sa P. aeruginosa (samples A ug B) mas ubos pa kay sa non-biological control samples (sample C ug Drug nga sample). k component nga adunay binding energy (BE) values ​​​​sa 574.4, 576.6, 578.3 ug 586.8 eV, nga mahimong ikapasangil sa Cr, Cr2O3, CrO3 ug Cr(OH)3, matag usa (Fig. 9a ug b). ug Cr2O3 (575.90 eV alang sa BE) sa Fig. 9c ug d, matag usa. Ang labing talagsaong kalainan tali sa abiotic ug P. aeruginosa nga mga sample mao ang presensya sa Cr6 + ug mas taas nga paryente nga tipik sa Cr(OH)3 (BE sa 586.8 eV) ubos sa biofilm.
Ang lapad nga XPS spectra sa nawong sa 2707 HDSS specimen sa duha ka media mao ang 7 ka adlaw ug 14 ka adlaw, matag usa.
(a) 7 ka adlaw nga exposure sa P. aeruginosa, (b) 14 ka adlaw nga exposure sa P. aeruginosa, (c) 7 ka adlaw sa abiotic medium ug (d) 14 ka adlaw sa abiotic medium.
Gipakita sa HDSS ang taas nga lebel sa resistensya sa kaagnasan sa kadaghanan nga mga palibot.Kim et al.Ang 2 nagtaho nga ang UNS S32707 HDSS gihubit nga usa ka highly alloyed DSS nga adunay PREN nga labaw pa sa 45. Ang PREN nga kantidad sa 2707 HDSS specimen niini nga trabaho mao ang 49. Kini tungod sa taas nga chromium content niini ug taas nga molybdenum ug Ni nga lebel, nga mapuslanon sa acidic ug taas nga chloride nga mga palibot ug mapuslanon nga micro-balanced nga komposisyon ug walay kalig-on nga mga komposisyon. pagsukol sa kaagnasan.Bisan pa, bisan pa sa maayo kaayo nga pagsukol sa kemikal, ang datos sa eksperimento sa kini nga trabaho nagsugyot nga ang 2707 HDSS dili hingpit nga immune sa MIC sa P. aeruginosa biofilms.
Ang resulta sa electrochemical nagpakita nga ang corrosion rate sa 2707 HDSS sa P. aeruginosa broth mitaas pag-ayo human sa 14 ka adlaw kon itandi sa non-biological medium. , ang lebel sa biological Eocp mas taas pa kay sa non-biological Eocp.Adunay rason sa pagtuo nga kini nga kalainan tungod sa P. aeruginosa biofilm formation.Sa Fig. 2d, sa presensya sa P. aeruginosa, ang icorr nga bili sa 2707 HDSS nakaabot sa 0.627 μA cm-2, nga mao ang usa ka kontrol nga mas taas kay sa magnit 6 μ2 cm-2, nga mao ang usa ka kontrol sa magnit 2, nga mao ang usa ka kontrol sa magnitude. nahiuyon sa Rct nga bili nga gisukod sa EIS. Sa unang pipila ka mga adlaw, ang impedance values ​​​​sa P. aeruginosa sabaw misaka tungod sa attachment sa P. aeruginosa cells ug ang pagporma sa biofilms.Apan, sa diha nga ang biofilm hingpit nga nagtabon sa nawong sa specimen, ang impedance pagkunhod. Ang pagkadugtong sa P. aeruginosa hinungdan sa localized corrosion.Ang mga uso sa abiotic media lahi.Ang corrosion resistance sa non-biological control mas taas kay sa katumbas nga kantidad sa mga sample nga na-expose sa P. aeruginosa broth.Dugang pa, alang sa abiotic sample, ang Rct value sa 2707 HDSS nakaabot sa 489 kΩ cm2 nga kantidad sa presensya sa Ω 2 cm2 sa adlaw nga 489 kΩ cm2. sa P. aeruginosa.Busa, ang 2707 HDSS adunay maayo kaayo nga resistensya sa corrosion sa usa ka sterile nga palibot, apan dili makasugakod sa pag-atake sa MIC sa P. aeruginosa biofilms.
Kini nga mga resulta mahimo usab nga maobserbahan gikan sa polarization curves sa Fig. 2b. Ang anodic branching gipahinungod ngadto sa Pseudomonas aeruginosa biofilm formation ug metal oxidation reactions. Sa samang higayon ang cathodic reaksyon mao ang pagkunhod sa oxygen. Ang presensya sa P. aeruginosa hilabihan nga nagdugang sa kaagnasan kasamtangan nga densidad, gibana-bana nga usa ka mas taas nga han-ay sa magnitude nga biofilm sa lokal. sion sa 2707 HDSS.Yuan et al29 nakit-an nga ang corrosion kasamtangan nga Densidad sa 70/30 Cu-Ni alloy misaka ubos sa hagit sa P. aeruginosa biofilm.Kini mahimong tungod sa biocatalysis sa oxygen reduction sa Pseudomonas aeruginosa biofilms.Kini nga obserbasyon mahimo usab nga ipatin-aw sa MIC sa 2707 HDSS mahimo usab nga ang kapakyasan sa oxygen sa kini nga 2707 HDSS. -passivate sa metal nga nawong pinaagi sa oxygen mahimong usa ka hinungdan nga hinungdan sa MIC niini nga buhat.
Dickinson ug uban pa.Gisugyot sa 38 nga ang mga rate sa kemikal ug electrochemical nga mga reaksyon mahimong direktang maapektuhan sa metaboliko nga kalihokan sa sessile nga bakterya sa ibabaw sa specimen ug ang kinaiya sa mga produkto sa kaagnasan. Ingon sa gipakita sa Figure 5 ug Table 5, ang gidaghanon sa cell ug biofilm gibag-on mikunhod human sa 14 ka adlaw. Kini mahimong makatarunganon nga gipatin-aw nga human sa 14 ka adlaw, ang kadaghanan sa mga sustansiya sa HDSS nahubsan sa mga selyula. ang 2216E medium o ang pagpagawas sa makahilo nga metal ions gikan sa 2707 HDSS matrix. Kini usa ka limitasyon sa mga eksperimento sa batch.
Sa niini nga buhat, ang P. aeruginosa biofilm nagpasiugda sa lokal nga pagkunhod sa Cr ug Fe ubos sa biofilm sa 2707 HDSS nga nawong (Fig. 6). 7700 ppm Cl-, nga ikatandi sa makita sa natural nga tubig-dagat.Ang presensya sa 17700 ppm Cl- mao ang nag-unang rason sa pagkunhod sa Cr sa 7- ug 14 ka adlaw nga abiotic samples nga gi-analisa sa XPS.Kon itandi sa P. aeruginosa samples, ang pagkatunaw sa Cl∈70biotics lig-on kaayo sa Cl−2biotics nga palibot tungod sa Cl−SS sa abiotics. .Gipakita sa Figure 9 ang presensya sa Cr6+ sa passivation film. Mahimong nalangkit kini sa pagtangtang sa Cr gikan sa steel surfaces pinaagi sa P. aeruginosa biofilms, sumala sa gisugyot ni Chen ug Clayton.
Tungod sa pagtubo sa bakterya, ang pH nga mga kantidad sa medium sa wala pa ug pagkahuman sa pag-ugmad mao ang 7.4 ug 8.2, sa tinuud. Busa, ubos sa P. aeruginosa biofilm, ang organikong acid corrosion dili mahimo nga usa ka hinungdan nga hinungdan sa kini nga trabaho tungod sa medyo taas nga pH sa kadaghanan nga medium. .Ang pagtaas sa pH sa inoculation medium human sa paglumlum tungod sa metabolic activity sa P. aeruginosa ug nakit-an nga adunay parehas nga epekto sa pH kung wala ang mga test strips.
Ingon sa gipakita sa Figure 7, ang maximum pit depth tungod sa P. aeruginosa biofilm kay 0.69 μm, nga mas dako kay sa abiotic medium (0.02 μm) Ang 07 HDSS nagpakita sa mas maayo nga resistensya sa MIC kumpara sa 2205 DSS. Kini kinahanglan nga dili ikatingala, tungod kay ang 2707 HDSS adunay mas taas nga chromium content, nga naghatag og mas taas nga paglahutay sa passive, tungod sa balanse nga phase structure nga walay makadaot nga secondary precipitates, nga naghimo niini nga mas lisud alang sa P. aeruginosa nga depassivate ug magsugod sa mga punto sa eklipse.
Sa konklusyon, ang MIC pitting nakit-an sa ibabaw sa 2707 HDSS sa P. aeruginosa sabaw kumpara sa gipasagdan nga pitting sa abiotic media.Kini nga trabaho nagpakita nga ang 2707 HDSS adunay mas maayo nga MIC nga pagsukol kay sa 2205 DSS, apan kini dili hingpit nga immune sa MIC tungod sa P. aeruginosa biofilm.Kini nga mga kaplag nga mga kaplag makatabang sa kinabuhi sa stainless steel ug pagpili sa angay nga serbisyo sa ma
Ang kupon alang sa 2707 HDSS gihatag sa School of Metallurgy sa Northeastern University (NEU) sa Shenyang, China.Ang elemental nga komposisyon sa 2707 HDSS gipakita sa Table 1, nga gi-analisa sa NEU Materials Analysis ug Testing Department.Ang tanan nga mga sample gitratar sa solusyon sa 1180 °C sulod sa 1 ka oras nga pag-eksamin sa HDSS sa ibabaw nga bahin sa 7. Ang 1 cm2 gipasinaw ngadto sa 2000 grit nga adunay silicon carbide nga papel ug dugang gipasinaw sa usa ka 0.05 μm Al2O3 powder suspension. Ang mga kilid ug ubos gipanalipdan sa inert nga pintura. Human sa pagpauga, ang mga specimen gihugasan sa sterile deionized nga tubig ug gi-sterilize sa 75% (v/v) nga ethanol (V/v) nga ethanol. mga oras sa wala pa gamiton.
Ang Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 strain gipalit gikan sa Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC), China. Ang Pseudomonas aeruginosa gipatubo nga aerobically sa 37°C sa 250 ml flasks ug 500 ml electrochemical glass cells gamit ang Marine 2216E liquid medium (Qingdao. ): 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, 0.03, NH, 0.03 0016 NH3, 0016 NaH2PO4 , 5.0 peptone, 1.0 yeast extract ug 0.1 ferric citrate.Autoclave sa 121°C sulod sa 20 minutos sa dili pa inoculation.Ihap ang sessile ug planktonic cells gamit ang hemocytometer ubos sa light microscope sa 4000nicX nga konsentrasyon sa cell sa 400. gibana-bana nga 106 ka mga cell/ml.
Ang mga pagsulay sa electrochemical gihimo sa usa ka klasiko nga tulo ka electrode glass cell nga adunay medium nga volume nga 500 ml. Usa ka platinum sheet ug usa ka saturated calomel electrode (SCE) ang konektado sa reactor pinaagi sa mga capillary sa Luggin nga puno sa mga tulay sa asin, nagsilbing counter ug reference electrodes, matag usa. -sided surface area para sa working electrode.Atol sa electrochemical measurements, ang mga sample gibutang sa 2216E medium ug gimentinar sa usa ka makanunayon nga incubation temperature (37 °C) sa usa ka water bath.OCP, LPR, EIS ug potensyal nga dinamikong polarization data gisukod gamit ang Autolab potentiostat (Reference 600TM, Gamry Instruments, Inc. sa ibabaw sa range sa -5 ug 5 mV uban sa Eocp ug usa ka sampling frequency sa 1 Hz.EIS gihimo uban sa usa ka sine wave sa frequency range 0.01 ngadto sa 10,000 Hz sa paggamit sa usa ka 5 mV gipadapat boltahe sa steady state Eocp.Sa wala pa ang potensyal nga pagsilhig, ang mga electrodes anaa sa open-circuit nga paagi sa pag-abot sa usa ka curves stable. 5 V vs. Eocp sa scan rate nga 0.166 mV/s. Ang matag pagsulay gisubli 3 ka beses nga adunay ug walay P. aeruginosa.
Ang mga espesimen alang sa metallographic nga pag-analisa kay mekanikal nga gipasinaw gamit ang 2000 grit wet SiC nga papel ug dayon gipasinaw pa sa 0.05 μm Al2O3 powder suspension alang sa optical observation. Ang metallographic analysis gihimo gamit ang optical microscope. Ang mga specimen gikulit sa 10 wt.% potassium hydroxide solution 43.
Human sa paglumlum, ang mga sample gihugasan 3 ka beses gamit ang phosphate-buffered saline (PBS) solution (pH 7.4 ± 0.2) ug dayon gi-fix sa 2.5% (v/v) glutaraldehyde sulod sa 10 ka oras aron ayuhon ang biofilms. Gi-dehydrate kini sa sunodsunod nga graded nga serye (50%, 0%, 70,9% ug 9% 0% v/v) sa ethanol sa dili pa ang pagpauga sa hangin.Sa katapusan, ang nawong sa sample gisudlan sa usa ka bulawan nga pelikula aron sa paghatag sa conductivity alang sa SEM obserbasyon.Ang mga imahe sa SEM naka-focus sa mga spots nga adunay pinakadaghang sessile nga P. aeruginosa nga mga selula sa ibabaw sa matag specimen.Himoa ang EDS analysis aron makit-an ang kemikal nga mga elemento.A Zeiss Confocal 7. giladmon.Aron maobserbahan ang mga corrosion pit sa ilawom sa biofilm, ang test piece una nga gilimpyohan sumala sa Chinese National Standard (CNS) GB/T4334.4-2000 aron makuha ang corrosion nga mga produkto ug biofilm sa ibabaw sa test piece.
Ang X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, ESCALAB250 surface analysis system, Thermo VG, USA) analysis gihimo gamit ang monochromatic X-ray source (aluminium Kα line sa 1500 eV energy ug 150 W power) sa lapad nga binding energy range 0 ubos sa standard nga kondisyon –1350 eV.High-resolution nga energy spectra ang natala gamit ang e50 nga eV.
Ang mga incubated specimen gikuha ug hinayhinay nga gihugasan gamit ang PBS (pH 7.4 ± 0.2) alang sa 15 s45. Aron maobserbahan ang bacterial viability sa biofilms sa mga sample, ang biofilms gimantsa gamit ang LIVE / DEAD BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogen, Eugene, OR , Fluescent, SY, 2, USA). ug usa ka pula nga fluorescent propidium iodide (PI) dye.Ubos sa CLSM, ang mga tulbok nga adunay fluorescent green ug pula nagrepresentar sa buhi ug patay nga mga selula, matag usa. Alang sa pagmantsa, usa ka 1 ml nga sagol nga adunay sulud nga 3 μl SYTO-9 ug 3 μl nga solusyon sa PI gilumlom sa 20 minuto sa temperatura sa kwarto (23 oC) nga naobserbahan sa ngitngit nga 8 nm (23 oC) ang gitas-on. mga selula ug 559 nm alang sa patay nga mga selula) gamit ang Nikon CLSM machine (C2 Plus, Nikon, Japan).Ang gibag-on sa biofilm gisukod sa 3-D scanning mode.
Giunsa pagkutlo kini nga artikulo: Li, H. et al.Microbial corrosion sa 2707 super duplex stainless steel sa marine Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep.6, 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. Stress corrosion cracking sa LDX 2101 duplex stainless steel sa chloride solution sa presensya sa thiosulfate.coros.science.80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Epekto sa solusyon sa kainit nga pagtambal ug nitroheno sa shielding gas sa pitting corrosion pagsukol sa super duplex stainless steel welds.coros.science.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Usa ka Comparative Chemical Study sa Microbial ug Electrochemically Induced Pitting Corrosion sa 316L Stainless Steel.coros.science.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Electrochemical kinaiya sa 2205 duplex stainless steel sa alkaline solusyon sa lain-laing mga pH sa atubangan sa chloride.Electrochim.Journal.64, 211-220 (2012).
Gamay, BJ, Lee, JS & Ray, RI Ang epekto sa marine biofilms sa corrosion: usa ka mubo nga pagrepaso.Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).