Dankon pro vizito de Nature.com.La retumila versio, kiun vi uzas, havas limigitan subtenon por CSS.Por la plej bona sperto, ni rekomendas, ke vi uzu ĝisdatigitan retumilon (aŭ malŝaltu kongruecreĝimon en Internet Explorer).Dume, por certigi daŭran subtenon, ni montros la retejon sen stiloj kaj JavaScript.
Mikroba korodo (MIC) estas grava problemo en multaj industrioj ĉar ĝi povas kaŭzi grandegajn ekonomiajn perdojn. 2707-superdupleksa neoksidebla ŝtalo (2707 HDSS) estis uzata en maraj medioj pro ĝia bonega kemia rezisto.Tamen, ĝia rezisto al MIC ne estis eksperimente pruvita.En ĉi tiu studo, la MIC-konduto de 2707 HDSS estis esplorita de la mara bakterio-aerobio elektronika aero. kemia analizo montris, ke en la ĉeesto de Pseudomonas aeruginosa biofilmo en 2216E medio, estis pozitiva ŝanĝo en koroda potencialo kaj pliiĝo en koroda kurenta denseco.X-radia fotoelektrona spektroskopio (XPS) analizo montris malkreskon en Cr enhavo sur la surfaco de la specimeno sub la biofilmo. μm dum 14 tagoj da kovado. Kvankam tio estas malgranda, ĝi indikas ke 2707 HDSS ne estas plene imuna kontraŭ la MIC de P. aeruginosa biofilmoj.
Dupleksaj neoksideblaj ŝtaloj (DSS) estas vaste uzataj en diversaj industrioj por sia ideala kombinaĵo de bonegaj mekanikaj propraĵoj kaj koroda rezisto1,2.Tamen, lokalizita pitting ankoraŭ okazas kaj ĝi influas la integrecon de ĉi tiu ŝtalo3,4.DSS ne estas imuna al mikroba korodo (MIC)5,6.Malgraŭ la larĝa gamo de aplikoj de DSS, ekzistas ankoraŭ ne sufiĉa koroda rezisto de longe, kie la koroda medioj ne ekzistas pli longe por DSS. pensemaj materialoj kun pli alta koroda rezisto estas postulataj.Jeon et al7 trovis, ke eĉ superdupleksaj neoksideblaj ŝtaloj (SDSS) havas iujn limigojn rilate al koroda rezisto. Sekve, superdupleksaj neoksideblaj ŝtaloj (HDSS) kun pli alta koroda rezisto estas postulataj en iuj aplikoj. Ĉi tio kondukis al la disvolviĝo de tre alojita HDSS.
La koroda rezisto de DSS dependas de la proporcio de alfa kaj gama-fazoj kaj la Cr, Mo kaj W malplenigitaj regionoj 8, 9, 10 najbaraj al la dua fazo.HDSS enhavas altan enhavon de Cr, Mo kaj N11, do ĝi havas bonegan korodan reziston kaj altan valoron (45-50) Pitting Resistance Ekvivalenta Nombro (PREN.3..), determinita de Nombro + wt. t% W) + 16 wt% N12. Ĝia bonega koroda rezisto dependas de ekvilibra komponado enhavanta proksimume 50% ferrita (α) kaj 50% aŭstenita (γ) fazoj, HDSS havas pli bonajn mekanikajn proprietojn kaj pli altan reziston ol konvencia DSS13.Klorida koroda propraĵoj. La plibonigita koroda rezisto vastigas la uzon de HDSS en pli korodaj kloridmedioj, kiel maraj medioj.
MIC-oj estas grava problemo en multaj industrioj kiel oleo kaj gaso kaj akvoservaĵoj14.MIC respondecas pri 20% de ĉiuj koroda damaĝo15.MIC estas bioelektrokemia korodo kiu povas esti observita en multaj medioj.Biofilmoj kiuj formiĝas sur metalaj surfacoj ŝanĝas la elektrokemiajn kondiĉojn, tiel influante la procezon de korodo. Oni ĝenerale kredas, ke MIC estas koridoro de biofilma korodo de mikroorganizo kaŭzita de korodo de mikroorganizo subtenas. ing energio por pluvivi17.Lastatempaj MIC-studoj montris, ke EET (eksterĉela elektrontransigo) estas la indico-limiga faktoro en MIC induktita de elektrogenaj mikroorganismoj.Zhang et al.18 pruvis, ke elektronaj mediaciistoj akcelas elektrontranslokigon inter Desulfovibrio sessificans-ĉeloj kaj 304 neoksidebla ŝtalo, kondukante al pli severa MIC-atako.Enning et al.19 kaj Venzlaff et al.20 montris, ke korodaj sulfat-reduktantaj bakterioj (SRB) biofilmoj povas rekte sorbi elektronojn de metalsubstratoj, rezultigante severan pikan korodon.
Oni scias, ke DSS estas sentema al MIC en medioj enhavantaj SRB, fer-reduktantajn bakteriojn (IRB), ktp. 21. Ĉi tiuj bakterioj kaŭzas lokalizitajn pikaĵojn sur DSS-surfacoj sub biofilmoj22,23.Malsame al DSS, la MIC de HDSS24 estas malbone konata.
Pseudomonas aeruginosa estas gramnegativa motile bastonforma bakterio kiu estas vaste distribuita en la naturo25.Pseudomonas aeruginosa ankaŭ estas grava mikroba grupo en la mara medio, kaŭzante MIC al ŝtalo.Pseudomonas estas proksime implikita en korodprocezoj kaj estas rekonita kiel pionira kolonianto dum Mahat et al biofilmformado.28 kaj Yuan et al.29 pruvis ke Pseudomonas aeruginosa havas emon pliigi la korodan indicon de milda ŝtalo kaj alojoj en akvaj medioj.
La ĉefa celo de ĉi tiu laboro estis esplori la MIC-ecojn de 2707 HDSS kaŭzitaj de la mara aeroba bakterio Pseudomonas aeruginosa per elektrokemiaj metodoj, surfacaj analizaj teknikoj kaj koroda produkto-analizo. Elektrokemiaj studoj inkluzive de Open Circuit Potential (OCP), Linear Polarization Resistance (LPR), Elektrokemia Impedance Spectroscopy (EIS) estis farita la dinamikan konduton de 2777 kaj MIC-a spektroskopio. HDSS.Analizo de energia dispersive spectrometer (EDS) estis farita por trovi kemiajn elementojn sur la korodita surfaco.Krome, analizo de X-radia fotoelektrona spektroskopio (XPS) estis uzata por determini la stabilecon de oksidfilma pasivado sub la influo de mara medio enhavanta Pseudomonas aeruginosa.La fosaĵprofundo estis mezurita sub foka skanado de mikroskopo (CLSM lasera skanado).
Tabelo 1 listigas la kemian konsiston de 2707 HDSS.Tablo 2 montras, ke 2707 HDSS havas bonegajn mekanikajn ecojn kun rendimento de 650 MPa.Figuro 1 montras la optikan mikrostrukturon de solvaĵo varme traktita 2707 HDSS.Plongigitaj bandoj de aŭstenita kaj ferrita fazoj sen sekundaraj fazoj povas enhavi en la mikrostrukturo50%50%50. ritaj fazoj.
Figuro 2a montras malferman cirkvitan potencialon (Eocp) kontraŭ ekspon-tempodatumoj por 2707 HDSS en abiota 2216E-medio kaj P. aeruginosa buljono dum 14 tagoj je 37 °C. Ĝi montras, ke la plej granda kaj signifa ŝanĝo en Eocp okazas ene de la unuaj 24 horoj. La Eocp-valoroj en ambaŭ kazoj pintis je 6-145 mCE tiam 6 - 145 sv 1. ly, atingante -477 mV (vs. SCE) kaj -236 mV (vs. SCE) por la abiota specimeno kaj P, respektive).Kuponoj de Pseudomonas aeruginosa, respektive.Post 24 horoj, la Eocp-valoro de 2707 HDSS por P. aeruginosa estis relative stabila je -228 mV (vs. SCE), dum la responda valoro por nebiologiaj specimenoj estis proksimume -442 mV (vs. SCE).Eocp en la ĉeesto de P. aeruginosa estis sufiĉe malalta.
Elektrokemia testado de 2707 HDSS-specimenoj en abiota medio kaj Pseudomonas aeruginosa buljono je 37 °C:
(a) Eocp kiel funkcio de ekspontempo, (b) polusiĝkurboj je la tago 14, (c) Rp kiel funkcio de ekspontempo kaj (d) icorr kiel funkcio de ekspontempo.
Tabelo 3 listigas la elektrokemiajn korodajn parametrajn valorojn de 2707 HDSS-provaĵoj elmontritaj al abiotika medio kaj Pseudomonas aeruginosa inokulita medio dum 14 tagoj. La tangentoj de la anodikaj kaj katodaj kurboj estis eksterpolitaj por alveni al la intersekciĝoj donante korodan kurentdensecon (icorr) kaj potencialan korodon (icorr) kaj β-metodon laŭ norma korodo (Ekorr) kaj β-a korrodo. s30,31.
Kiel montrite en Figuro 2b, la suprena movo de la P. aeruginosa kurbo rezultigis pliiĝon en Ecorr kompare kun la abiota kurbo.La icorr-valoro, kiu estas proporcia al la koroda indico, pliiĝis al 0.328 μA cm-2 en la Pseudomonas aeruginosa specimeno, kvar fojojn tiu de la ne-biologia specimeno (μA0.087 μA087).
LPR estas klasika nedetrua elektrokemia metodo por rapida koroda analizo.Ĝi ankaŭ estis uzata por studi MIC32.Figuro 2c montras la polarizan reziston (Rp) kiel funkcion de malkovrotempo. Pli alta Rp-valoro signifas malpli da korodo.En la unuaj 24 horoj, la Rp de 2707 HDSS atingis maksimuman valoron de 195 cm2 2 kΩ por specimeno de 195 142 kΩ por 195 Ωu2 kΩ monas aeruginosa specimenoj.Figuro 2c ankaŭ montras, ke la Rp-valoro malpliiĝis rapide post unu tago kaj poste restis relative senŝanĝa dum la sekvaj 13 tagoj.La Rp-valoro de la specimeno de Pseudomonas aeruginosa estas proksimume 40 kΩ cm2, kiu estas multe pli malalta ol la 450 kΩ cm2 valoro de la nebiologia specimeno.
La icorr-valoro estas proporcia al la unuforma koroda indico. Ĝia valoro povas esti kalkulita de la sekva Stern-Geary-ekvacio,
Sekvante Zou et al.33, tipa valoro de la Tafel-deklivo B en ĉi tiu laboro estis supozita esti 26 mV/dec.Figuro 2d montras, ke la ikorr de la ne-biologia specimeno 2707 restis relative stabila, dum la specimeno de P. aeruginosa multe variadis post la unuaj 24 horoj. konsekvenca kun la polarizaj rezistrezultoj.
EIS estas alia nedetrua tekniko uzata por karakterizi elektrokemiajn reagojn ĉe koroditaj interfacoj. Impedance spektroj kaj kalkulitaj kapacitaj valoroj de specimenoj elmontritaj al abiotaj amaskomunikiloj kaj Pseudomonas aeruginosa solvo, Rb-rezisto de pasiva filmo/biofilmo formita sur la surfaco de la specimeno, Rct-ŝarĝa transiga rezisto, Cdl elektra duobla tavolo (ED) parametro CPEL. se-parametroj estis plue analizitaj konvenante la datenojn uzante ekvivalentan cirkviton (EEC) modelon.
Figuro 3 montras tipajn Nyquist-intrigojn (a kaj b) kaj Bode-intrigojn (a' kaj b') de 2707 HDSS-provaĵoj en abiotika medio kaj P. aeruginosa buljono por malsamaj kovadotempoj.La diametro de la Nyquist-ringo malpliiĝas en la ĉeesto de Pseudomonas aeruginosa.La Bode-intrigo (Fig. 3b la totala tempo pliiĝis en malstreĉiĝo) montras. povas esti provizita per la fazmaksimumoj.Figuro 4 montras la fizikajn strukturojn bazitajn en monotavolo (a) kaj bitavolo (b) kaj iliajn respondajn EECojn.CPE estas enkondukita en la EEK-modelo. Ĝiaj akcepto kaj impedanco estas esprimitaj jene:
Du fizikaj modeloj kaj ekvivalentaj ekvivalentaj cirkvitoj por konvenado de la impedancspektro de la 2707 HDSS-specimeno:
kie Y0 estas la grando de la CPE, j estas la imaga nombro aŭ (-1)1/2, ω estas la angula frekvenco, kaj n estas la CPE-potencindico malpli ol unueco35. La inverso de la ŝarga transiga rezisto (t.e. 1/Rct) respondas al la koroda rapido. Pli malgranda Rct signifas pli rapidan korodan indicon27. 32 kΩ cm2, multe pli malgranda ol la 489 kΩ cm2 de la nebiologiaj specimenoj (Tabelo 4).
La CLSM-bildoj kaj SEM-bildoj en Figuro 5 klare montras, ke la biofilma kovrado sur la surfaco de la 2707 HDSS-specimeno post 7 tagoj estas densa.Tamen, post 14 tagoj, la biofilma kovrado estis malabunda kaj kelkaj mortaj ĉeloj aperis.Tabelo 5 montras la biofilman dikecon sur 2707 HDSS-specimenoj post eksponiĝo al P.744-14 tagoj. μm post 7 tagoj al 18.9 μm post 14 tagoj. La averaĝa biofilma dikeco ankaŭ konfirmis ĉi tiun tendencon. Ĝi malpliiĝis de 22.2 ± 0.7 μm post 7 tagoj al 17.8 ± 1.0 μm post 14 tagoj.
(a) 3-D CLSM-bildo post 7 tagoj, (b) 3-D CLSM-bildo post 14 tagoj, (c) SEM-bildo post 7 tagoj kaj (d) SEM-bildo post 14 tagoj.
EDS malkaŝis kemiajn elementojn en biofilmoj kaj korodaj produktoj sur specimenoj elmontritaj al P. aeruginosa dum 14 tagoj. Figuro 6 montras, ke la enhavo de C, N, O kaj P en biofilmoj kaj korodaj produktoj estas multe pli alta ol tiu en nudaj metaloj, ĉar ĉi tiuj elementoj estas asociitaj kun biofilmoj kaj iliaj metabolitoj. la specimenoj indikas ke la metala matrico perdis elementojn pro korodo.
Post 14 tagoj, pikado kun kaj sen P. aeruginosa estis observita en 2216E-medio. um fosaĵprofundo 0.02 μm).La maksimuma fosaĵprofundo kaŭzita de Pseudomonas aeruginosa estis 0.52 μm post 7 tagoj kaj 0.69 μm post 14 tagoj, surbaze de la meza maksimuma fosa profundo de 3 specimenoj (10 maksimumaj fosaĵprofundaj valoroj estis elektitaj por ĉiu specimeno) 2±50.4 ± 2±50.4 μm atingita ± 50.4 μm. μm, respektive (Tabelo 5).Ĉi tiuj kavaj profundovaloroj estas malgrandaj sed gravaj.
(a) Antaŭ eksponiĝo, (b) 14 tagojn en abiota medio kaj (c) 14 tagojn en buljono de Pseudomonas aeruginosa.
Figuro 8 montras la XPS-spektrojn de malsamaj specimenaj surfacoj, kaj la kemiaj komponaĵoj analizitaj por ĉiu surfaco estas resumitaj en Tabelo 6.En Tabelo 6, la atomaj procentoj de Fe kaj Cr en ĉeesto de P. aeruginosa (specimenoj A kaj B) estis multe pli malaltaj ol tiuj de la nebiologiaj kontrolaj specimenoj (specimenoj C kaj D). pintaj komponantoj kun ligantaj energioj (BE) valoroj de 574,4, 576,6, 578,3 kaj 586,8 eV, kiuj povas esti atribuitaj al Cr, Cr2O3, CrO3 kaj Cr(OH)3, respektive (Fig. 9a kaj b).Por nebiologiaj specimenoj, la Cr 8a 2-a spektro enhavas du-ĉefajn spektron de Cr2O3. BE) kaj Cr2O3 (575.90 eV por BE) en Fig. 9c kaj d, respektive. La plej okulfrapa diferenco inter la abiotaj kaj P. aeruginosa specimenoj estis la ĉeesto de Cr6+ kaj pli alta relativa frakcio de Cr(OH)3 (BE de 586.8 eV) sub la biofilmo.
La larĝaj XPS-spektroj de la surfaco de la 2707 HDSS-specimeno en la du amaskomunikilaro estas 7 tagoj kaj 14 tagoj, respektive.
(a) 7 tagoj da eksponiĝo al P. aeruginosa, (b) 14 tagoj da eksponiĝo al P. aeruginosa, (c) 7 tagoj en abiota medio kaj (d) 14 tagoj en abiota medio.
HDSS elmontras altajn nivelojn de koroda rezisto en la plej multaj medioj.Kim et al.2 raportis, ke UNS S32707 HDSS estis difinita kiel tre alojita DSS kun PREN de pli ol 45. La PREN-valoro de la 2707 HDSS-specimeno en ĉi tiu verko estis 49. Ĉi tio estas pro ĝia alta kroma enhavo kaj alta molibdeno kaj Ni-niveloj, kiuj estas utilaj en acida kaj alta klorida konsisto estas utilaj por strukturaj medioj bone ekvilibrigitaj kaj senkonstruaj strukturaj medioj. koroda rezisto.Tamen, malgraŭ ĝia bonega kemia rezisto, la eksperimentaj datumoj en ĉi tiu laboro sugestas, ke 2707 HDSS ne estas tute imuna kontraŭ la MIC de P. aeruginosa biofilmoj.
Elektrokemiaj rezultoj montris, ke la koroda indico de 2707 HDSS en P. aeruginosa buljono estis signife pliigita post 14 tagoj kompare kun ne-biologia medio.En Figuro 2a, redukto en Eocp estis observita en ambaŭ abiota medio kaj P. aeruginosa buljono dum la unuaj 24 horoj. Poste, la biofilmo fariĝis la biofilmo de la specimenoj kompletigis la surfacon kaj relative kovras la specimenoj. nivelo de biologia Eocp estis multe pli alta ol tiu de nebiologia Eocp.Estas kialo por kredi, ke tiu diferenco estas pro formado de biofilmo de P. aeruginosa.En Fig. 2d, en la ĉeesto de P. aeruginosa, la ikorrvaloro de 2707 HDSS atingis 0,627 μA cm-2, kio estis ordo de la grando-3 μA, kiu estis kohera de la grando-kontrolo (cm-2 μA), kiu estis pli alta ol tiu de la grandordo. Rct-valoro mezurita de EIS.Dum la unuaj tagoj, impedanco-valoroj en P. aeruginosa buljono pliiĝis pro la alkroĉado de P. aeruginosa ĉeloj kaj la formado de biofilmoj. Tamen, kiam la biofilmo tute kovras la surfacon de la specimeno, la impedanco malpliiĝas.La protekta tavolo estas atakita unue pro la formado de biofilmo kaj refiksiĝo de la tempo de biofilmo, malkreskas la biofilmo por la tempo de korodo. de P. aeruginosa kaŭzis lokalizitan korodon.La tendencoj en abiotaj amaskomunikiloj estis malsamaj.La koroda rezisto de la nebiologia kontrolo estis multe pli alta ol la responda valoro de la specimenoj elmontritaj al P. aeruginosa buljono.Cetere, por abiotaj specimenoj, la Rct-valoro de 2707 HDSS atingis 489 kΩ-oble la valoro de Rct en la tago de 114 cm2, kiu estis 2 kΩ en la tago de 114 cm2, kiu en la tago estis 1154 cm2. P. aeruginosa. Tial, 2707 HDSS havas bonegan korodreziston en sterila medio, sed ne estas rezistema al MIC-atako de P. aeruginosa biofilmoj.
Ĉi tiuj rezultoj ankaŭ povas esti observitaj de la polusaj kurboj en Fig. 2b.La anodika disbranĉigo estis atribuita al formado de biofilmo de Pseudomonas aeruginosa kaj reagoj de metaloksigenado.Samtempe la katoda reago estas la redukto de oksigeno.La ĉeesto de P. aeruginosa multe pliigis la korodan fluon densecon, ke proksimume ordo de Pseudomona aeruginosa pligrandigas la biofilmon pli altan kontrolon. s lokalizita korodo de 2707 HDSS.Yuan et al29 trovis, ke la koroda nuna denseco de 70/30 Cu-Ni alojo pliiĝis sub defio de P. aeruginosa biofilmo.Ĉi tio povas esti pro la biokatalizo de oksigenredukto de Pseudomonas aeruginosa biofilmoj.Ĉi tiu observo ankaŭ povas havi en HDSS observoj klarigas en biofilmo. oksigeno sub ili. Sekve, la malsukceso re-pasivigi la metalan surfacon per oksigeno povas esti kontribuanta faktoro al la MIC en ĉi tiu laboro.
Dickinson et al.38 sugestis, ke la indicoj de kemiaj kaj elektrokemiaj reakcioj povas esti rekte tuŝitaj de la metabola agado de sesilaj bakterioj sur la surfaco de la specimeno kaj la naturo de la korodaj produktoj. Kiel montrite en Figuro 5 kaj Tablo 5, kaj ĉelnombro kaj biofilma dikeco malpliiĝis post 14 tagoj. Ĉi tio povas esti racie klarigita, ke post 14 tagoj, la plej multaj el la nutrado de la HDSS estas pro la nutrado de la ĉelo de la surfaca ĉelo. 2216E-medio aŭ la liberigo de toksaj metalaj jonoj el la 2707 HDSS-matrico. Ĉi tio estas limigo de bataj eksperimentoj.
En ĉi tiu verko, la biofilmo de P. aeruginosa promociis la lokan malplenigon de Cr kaj Fe sub la biofilmo sur la 2707 HDSS-surfaco (Fig. 6).En Tablo 6, la redukto de Fe kaj Cr en specimeno D kompare kun specimeno C, indikante, ke solvita Fe kaj Cr kaŭzita de P. aeruginosa biofilmo daŭris preter la unua medio estas uzata 17176E. 0 ppm Cl-, kiu estas komparebla al tiu trovita en natura marakvo. La ĉeesto de 17700 ppm Cl- estis la ĉefa kialo de la redukto de Cr en la 7- kaj 14-tagaj abiotaj specimenoj analizitaj de XPS. Kompare al P. aeruginosa specimenoj, la dissolvo de Cr en abiotaj specimenoj estis multe malpli forta en Cr-abiotaj specimenoj pro la rezisto de Cr. ure 9 montras la ĉeeston de Cr6+ en la pasiva filmo. Ĝi povas esti implikita en la forigo de Cr de ŝtalsurfacoj de P. aeruginosa biofilmoj, kiel sugestite fare de Chen kaj Clayton.
Pro bakteria kresko, la pH-valoroj de la medio antaŭ kaj post kultivado estis respektive 7,4 kaj 8,2. Sekve, sub la biofilmo de P. aeruginosa, organika acida korodo verŝajne ne estos kontribuanta faktoro al ĉi tiu laboro pro la relative alta pH en la pogranda medio. La pH de la nebiologia kontrolmedio ne ŝanĝis signife dum la fina periodo de 7,14 al la lasta tempo (7,4-14) tago. La pliiĝo de pH en la inokula medio post kovado ŝuldiĝis al la metabola agado de P. aeruginosa kaj estis trovita havi la saman efikon al pH en la foresto de teststrioj.
Kiel montrite en Figuro 7, la maksimuma fosa profundo kaŭzita de P. aeruginosa biofilmo estis 0.69 μm, kio estis multe pli granda ol tiu de la abiota medio (0.02 μm). Ĉi tio kongruas kun la elektrokemiaj datumoj priskribitaj supre.La 0.69 μm fosaĵprofundo estas pli ol dekoble pli malgranda ol la 9.5 μm la valoro raportita por la 9.5 μm la samaj datumoj pruvas la samajn datumojn sub la samaj datumoj. 707 HDSS elmontras pli bonan MIC-reziston kompare kun 2205 DSS. Ĉi tio ne surprizas, ĉar 2707 HDSS havas pli altan kroman enhavon, provizante pli longe daŭran pasivacion, pro la ekvilibra fazstrukturo sen damaĝaj sekundaraj precipitaĵoj, igante ĝin pli malfacila por P. aeruginosa malpasiva kaj startpunktoj eklipsi.
En konkludo, MIC-pitting estis trovita sur la surfaco de 2707 HDSS en P. aeruginosa buljono kompare kun neglektinda picking en abiotaj amaskomunikiloj. Ĉi tiu laboro montras ke 2707 HDSS havas pli bonan MIC-reziston ol 2205 DSS, sed ĝi ne estas plene imuna kontraŭ MIC pro P. aeruginosa pro P. aeruginosa, la taksado de la neoksidebla servo de biofilmo estas taŭga por la elekto de neoksidebla vivo en la medio.
La kupono por 2707 HDSS estas disponigita de la Lernejo de Metalurgio de Nordorienta Universitato (NEU) en Shenyang, Ĉinio. La elementa konsisto de 2707 HDSS estas montrita en Tabelo 1, kiu estis analizita de la NEU Materiala Analizo kaj Testado-Sekcio. Ĉiuj specimenoj estis solvtraktitaj je 1180 °C dum 1 horo elmetita surfaca areo de 270-a monero elmontrita kun HDPri 270-supra monero. de 1 cm2 estis polurita al 2000 grit kun silicio-karbura papero kaj plue polurita per 0,05 μm Al2O3-pulvora suspendo. La flankoj kaj fundo estas protektitaj per inerta farbo. Post sekiĝo, la specimenoj estis lavitaj per sterila dejonigita akvo kaj steriligitaj per 75% (v/v) etanolo. uzi.
Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099-trostreĉiĝo estis aĉetita de Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC), Ĉinio. Pseudomonas aeruginosa estis kreskigita aerobe je 37 °C en 250 ml flakoj kaj 500 ml elektrokemiaj vitroĉeloj uzante Marine 2216E likva medio, (Qing,. /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, 0.08 SrBr2, 0.003, NH30, NH30, NH30, NH30, NH303 0016 NH3, 0016 NaH2PO4 , 5,0 peptono, 1,0 gisto eltiraĵo kaj 0,1 fera citrato.Aŭtoklavo je 121°C dum 20 minutoj antaŭ inokulado.Nombri sesilaj kaj planktonaj ĉeloj uzante hemocitometron sub lummikroskopo je 400P la komenca ĉelkoncentriĝo de pligrandigo estis tuj post pligrandigo de 400P ĉelplanktonoj. proksimume 106 ĉeloj/ml.
Elektrokemiaj provoj estis faritaj en klasika tri-elektroda vitra ĉelo kun meza volumeno de 500 ml. Platena folio kaj saturita kalomel-elektrodo (SCE) estis konektitaj al la reaktoro per Luggin-kapilaroj plenigitaj per salaj pontoj, servantaj kiel nombrilo kaj referencaj elektrodoj, respektive. Por fari la funkciajn elektrodojn, kaŭĉuka kovrita per kaŭĉuko kovrita per specimeno ĉirkaŭ 2 cm de epoksio estis kovrita per kupro 2 cm. prezentis unuflankan surfacareon por la laborelektrodo.Dum elektrokemiaj mezuradoj, specimenoj estis metitaj en 2216E-mezudon kaj konservitaj ĉe konstanta kovada temperaturo (37 °C) en akvobano.OCP, LPR, EIS kaj eblaj dinamikaj polarizaj datumoj estis mezuritaj per Autolab-potenciostato (Referenco 600TM, Gamry Instruments, Inc. 1-testrapideco, Gamry Instruments, Inc. skanado de mV2. 1 super la intervalo de -5 kaj 5 mV kun Eocp kaj specimena frekvenco de 1 Hz.EIS estis farita kun sinusondo en la frekvenca gamo 0,01 ĝis 10,000 Hz uzante 5 mV aplikatan tensio ĉe stabila stato Eocp. 1.5 V kontraŭ Eocp kun skanado de 0.166 mV/s. Ĉiu testo estis ripetita 3 fojojn kun kaj sen P. aeruginosa.
Specimenoj por metalografia analizo estis meĥanike poluritaj per 2000 grita malseka SiC-papero kaj poste plupoluritaj per 0.05 μm Al2O3-pulvora suspendo por optika observado.Metalografia analizo estis farita per optika mikroskopo.La specimenoj estis gravuritaj kun 10 pez% kalia hidroksida solvaĵo 43.
Post kovado, specimenoj estis lavitaj 3 fojojn kun fosfat-bufrita salina (PBS) solvo (pH 7.4 ± 0.2) kaj tiam fiksitaj kun 2.5% (v/v) glutaraldehido dum 10 horoj por fiksi biofilmojn. Ĝi poste estis malhidratigita kun gradigita serio (50%, 60%, 90%, 90%, 90%, 90%, 90% v/v) de etanolo antaŭ aera sekiĝo.Fine, la surfaco de la specimeno estas ŝprucita per ora filmo por provizi konduktivecon por SEM-observado.La SEM-bildoj estis fokusitaj sur la punktoj kun la plej sesilaj P. aeruginosa ĉeloj sur la surfaco de ĉiu specimeno.Fari EDS-analizon por trovi kemiajn elementojn.A Zeiss Confocal Laser Scanning Microscope estis uzata por mezuri 7CLSM10 (Zeiss Confocal Laser Scanning Microscope) th.Por observi la korodajn fosaĵojn sub la biofilmo, la testpeco unue estis purigita laŭ la Ĉina Nacia Normo (CNS) GB/T4334.4-2000 por forigi la korodajn produktojn kaj biofilmon sur la surfaco de la testpeco.
Rentgenfota fotoelektrona spektroskopio (XPS, ESCALAB250 surfaca analizsistemo, Thermo VG, Usono) analizo estis farita uzante monokromata Rentgenfota fonto (aluminia Kα-linio ĉe 1500 eV energio kaj 150 W-potenco) super larĝa liganta energiintervalo 0 sub normaj kondiĉoj –1350 eV.Alta rezolucio estis rekorda grandeco eV kaj spektra 2 eV.
La kovataj specimenoj estis forigitaj kaj lavitaj milde kun PBS (pH 7.4 ± 0.2) dum 15 s45.Por observi la bakterian daŭrigeblecon de la biofilmoj sur la specimenoj, la biofilmoj estis makulitaj uzante la LIVE/DEAD BacLight BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogen, Eugene, AŬ, AŬ, la verda fluorescenta kit havas du, Usonon kaj fluon fluon). fluoreska propidiojoduro (PI) tinkturfarbo.Sub CLSM, punktoj kun fluoreska verda kaj ruĝa reprezentas vivan kaj mortajn ĉelojn, respektive.Por makulado, 1 ml miksaĵo enhavanta 3 μl SYTO-9 kaj 3 μl PI-solvo estis kovita dum 20 minutoj ĉe ĉambra temperaturo (23 oC) en la mallumo. vivaj ĉeloj kaj 559 nm por mortaj ĉeloj) uzante Nikon CLSM-maŝinon (C2 Plus, Nikon, Japanio).Dikeco de biofilmo estis mezurita en 3-D skananta reĝimo.
Kiel citi ĉi tiun artikolon: Li, H. et al.Microbial corrosion of 2707 superduple stainless steel by marine Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep.6, 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Streskoroda krakado de LDX 2101 dupleksa neoksidebla ŝtalo en klorida solvo en ĉeesto de tiosulfato.coros.science.80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Efiko de solva varmotraktado kaj nitrogeno en ŝirmgaso sur truado de korodrezisto de superdupleksa neoksidebla ŝtalo welds.coros.science.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. A Comparative Chemical Study of Microbial and Electrochemically Induced Pitting Corrosion in 316L Stainless Steel.coros.science.45, 2577-2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Elektrokemia konduto de 2205 dupleksa neoksidebla ŝtalo en alkalaj solvoj de malsama pH en ĉeesto de klorido.Electrochim.Journal.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI La efiko de maraj biofilmoj sur korodo: konciza revizio.Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).