Täname, et külastasite veebisaiti Nature.com. Kasutataval brauseri versioonil on CSS-i tugi piiratud. Parima kasutuskogemuse tagamiseks soovitame teil kasutada uuendatud brauserit (või lülitada Internet Exploreris ühilduvusrežiim välja). Seni kuvame jätkuva toe tagamiseks saiti ilma stiilide ja JavaScriptita.
Mikroobne korrosioon (MIC) on tõsine probleem paljudes tööstusharudes, kuna see võib põhjustada tohutut majanduslikku kahju.2707 superdupleksroostevaba terast (2707 HDSS) on merekeskkonnas kasutatud selle suurepärase keemilise vastupidavuse tõttu. Selle vastupidavust MIC suhtes ei ole aga eksperimentaalselt tõestatud.Selles uuringus tuvastati 2707 maribakteriaalse aeroobse HDSS-i põhjustatud MIC käitumine. trokeemiline analüüs näitas, et Pseudomonas aeruginosa biokile olemasolul 2216E söötmes toimus positiivne muutus korrosioonipotentsiaalis ja korrosioonivoolutiheduse suurenemine.Röntgenfotoelektronspektroskoopia (XPS) analüüs näitas Cr-sisalduse vähenemist proovipinnal P biofilmi all.Imaging analüüsis, et biofilmi sügavus on maksimaalne. μm 14-päevase inkubatsiooni jooksul. Kuigi see on väike, näitab see, et 2707 HDSS ei ole P. aeruginosa biofilmide MIC suhtes täielikult immuunne.
Roostevaba dupleksteraste (DSS) kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes nende suurepäraste mehaaniliste omaduste ja korrosioonikindluse ideaalse kombinatsiooni tõttu1,2. Siiski esineb lokaalset täppide moodustumist ja see mõjutab selle terase terviklikkust3,4.DSS ei ole mikroobse korrosiooni suhtes vastupidav (MIC)5,6.Vaatamata DSS-i laiaulatuslikule korrosioonikindlusele, kus DSS-i pikaajalisi kasutusviise pole veel piisavalt. vaja on kõrgema korrosioonikindlusega kallimaid materjale.Jeon jt7 leidsid, et isegi superdupleksroostevabadel terastel (SDSS) on korrosioonikindluse osas teatud piirangud. Seetõttu on mõnes rakenduses vaja kõrgema korrosioonikindlusega superdupleksroostevaba terast (HDSS). See viis kõrge legeeritud HDSS-i väljatöötamiseni.
DSS-i korrosioonikindlus sõltub alfa- ja gammafaaside suhtest ning teise faasiga külgnevatest Cr, Mo ja W ammendunud piirkondadest 8, 9, 10.HDSS sisaldab suures koguses Cr, Mo ja N11, seega on sellel suurepärane korrosioonikindlus ja kõrge väärtus (45-50) Punktide tekitamise ekvivalentarvuga (w%.w.PREN), +t.0% (w%.w.PREN), +t. t% W) + 16 massi% N12. Selle suurepärane korrosioonikindlus tugineb tasakaalustatud koostisele, mis sisaldab ligikaudu 50% ferriidi (α) ja 50% austeniidi (γ) faase, HDSS-il on paremad mehaanilised omadused ja suurem vastupidavus kui tavalisel DSS13-l.Kloriidi korrosiooniomadused. Täiustatud korrosioonikindlus laiendab HDSS-i kasutamist söövitavamates kloriidikeskkondades, näiteks merekeskkonnas.
MIC-d on suureks probleemiks paljudes tööstusharudes, nagu nafta, gaas ja veevärgid.14.MIC moodustab 20% kõigist korrosioonikahjustustest.15.MIC on bioelektrokeemiline korrosioon, mida võib täheldada paljudes keskkondades.Metallpindadele tekkivad biokiled muudavad elektrokeemilisi tingimusi, mõjutades seeläbi mikroorganismide korrosiooniprotsessi. Usutakse, et MIC on korrosiooniprotsess, mis on põhjustatud korrosioonist. e metallid ellujäämiseks vajaliku energia saamiseks17.Hiljutised MIC-uuringud on näidanud, et EET (ekstratsellulaarne elektronide ülekanne) on elektrogeensete mikroorganismide poolt indutseeritud MIC kiirust piirav tegur.Zhang et al.18 näitas, et elektronide vahendajad kiirendavad elektronide ülekannet Desulfovibrio sessificansi rakkude ja 304 roostevaba terase vahel, mis põhjustab raskema MIC rünnaku. Enning et al.19 ja Venzlaff et al.20 näitas, et söövitavate sulfaate redutseerivate bakterite (SRB) biokiled võivad otse absorbeerida elektrone metallsubstraatidelt, mille tulemuseks on tõsine punktkorrosioon.
DSS on teadaolevalt vastuvõtlik MIC-le keskkondades, mis sisaldavad SRB-d, rauda redutseerivaid baktereid (IRB) jne. 21. Need bakterid põhjustavad DSS-i pindadel biokilede all lokaalseid süvendeid22,23.Erinevalt DSS-st on HDSS24 MIC vähe teada.
Pseudomonas aeruginosa on gramnegatiivne liikuv pulgakujuline bakter, mis on looduses laialt levinud25.Pseudomonas aeruginosa on ka peamine merekeskkonna mikroobide rühm, mis põhjustab MIC-i terasele. Pseudomonas on tihedalt seotud korrosiooniprotsessidega ja teda tunnustatakse kui pioneeri kolonisaatorit Mahat jt biokile moodustumise ajal.28 ja Yuan et al.29 näitas, et Pseudomonas aeruginosal on kalduvus suurendada pehme terase ja sulamite korrosioonikiirust vesikeskkonnas.
Selle töö põhieesmärk oli uurida mere aeroobse bakteri Pseudomonas aeruginosa poolt põhjustatud HDSS 2707 MIC omadusi, kasutades elektrokeemilisi meetodeid, pinnaanalüüsi tehnikaid ja korrosiooniproduktide analüüsi. Elektrokeemilised uuringud, sealhulgas avatud vooluahela potentsiaal (OCP), lineaarne polarisatsioonitakistus (Linear Polarization Resistance), dünaamiline impeeriumistakistus (LPR), polaarspetsiaalne impregneerimine ja elektrokeemilised uuringud. viidi läbi 2707 HDSS-i MIC käitumise uurimiseks.Sorrodeerunud pinnalt keemiliste elementide leidmiseks viidi läbi energiadispersioonispektromeetri (EDS) analüüs.Lisaks kasutati röntgenkiirte fotoelektronspektroskoopia (XPS) analüüsi, et määrata oksiidkile passivatsiooni stabiilsus Pseudomonast sisaldava merekeskkonna mõjul.Mõõdeti microscanning connofoccalaseriga (microscanning conforcope aeruginosa).
Tabelis 1 on toodud 2707 HDSS keemiline koostis.Tabelis 2 on näha, et 2707 HDSS-il on suurepärased mehaanilised omadused voolavuspiiriga 650 MPa.Joonis 1 on lahuse kuumtöödeldud 2707 HDSS optiline mikrostruktuur.Austeniidi ja ferriidi faaside piklikud ribad, mis sisaldavad sekundaarseid faase.
Joonisel 2a on näidatud avatud vooluahela potentsiaali (Eocp) ja kokkupuuteaja andmed 2707 HDSS abiootilises 2216E söötmes ja P. aeruginosa puljongis 14 päeva jooksul temperatuuril 37 °C. See näitab, et suurim ja oluline muutus Eocp-s toimub esimese 24 tunni jooksul. Mõlemal juhul langesid Eocp väärtused järsult -145 S.7 mV ja seejärel langesid järsult -145 S.7 mV. mV (vs. SCE) ja -236 mV (vs. SCE) abiootilise proovi ja P puhul vastavalt).Pseudomonas aeruginosa kupongid. 24 tunni pärast oli P. aeruginosa Eocp väärtus 2707 HDSS suhteliselt stabiilne -228 mV juures (vs. SCE), samas kui mittebioloogiliste proovide vastav väärtus oli ligikaudu -442 mV (vs. SCE).
2707 HDSS-i proovi elektrokeemiline testimine abiootilises söötmes ja Pseudomonas aeruginosa puljongis temperatuuril 37 °C:
(a) Eocp särituse aja funktsioonina, (b) polarisatsioonikõverad 14. päeval, (c) Rp kokkupuuteaja funktsioonina ja (d) icorr kokkupuuteaja funktsioonina.
Tabelis 3 on loetletud 2707 HDSS proovi elektrokeemiliste korrosiooniparameetrite väärtused, mis on eksponeeritud abiootilisele söötmele ja Pseudomonas aeruginosa inokuleeritud söötmele 14 päeva jooksul. Anood- ja katoodkõverate puutujad ekstrapoleeriti, et jõuda ristumiskohtadeni, mis andsid korrosioonivoolu tiheduse (icorr) ja korrosioonistandardi (icorr) (korrosiooni β ja potentsiaali) β potentsiaali. 30,31.
Nagu on näidatud joonisel 2b, põhjustas P. aeruginosa kõvera nihe ülespoole ecorri suurenemise võrreldes abiootilise kõveraga. Korrosioonikiirusega võrdeline icorr väärtus tõusis Pseudomonas aeruginosa proovis 0,328 μA cm-2-ni, mis on neli korda suurem kui mittebioloogilises proovis (0,08 μA cm-2 μA).
LPR on klassikaline mittepurustav elektrokeemiline meetod kiireks korrosioonianalüüsiks.Seda kasutati ka MIC32 uurimiseks.Joonis 2c näitab polarisatsioonitakistust (Rp) kokkupuuteaja funktsioonina. Kõrgem Rp väärtus tähendab vähem korrosiooni. Esimese 24 tunni jooksul saavutas 2707 HDSS Rp maksimaalse väärtuse 1907 HDSS ja 4 cm2 Ω s25 cm25. domonas aeruginosa proovid.Joonis 2c näitab ka, et Rp väärtus langes kiiresti ühe päeva pärast ja jäi seejärel suhteliselt muutumatuks järgmise 13 päeva jooksul. Pseudomonas aeruginosa proovi Rp väärtus on umbes 40 kΩ cm2, mis on palju madalam kui mittebioloogilise proovi 450 kΩ cm2 väärtus.
Icorr väärtus on võrdeline ühtlase korrosioonikiirusega. Selle väärtuse saab arvutada järgmisest Sterni-Geary võrrandist,
Järgides Zou jt.33, eeldati, et Tafeli kalde B tüüpiline väärtus selles töös on 26 mV/dets.Joonis 2d näitab, et mittebioloogilise 2707 proovi icorr jäi suhteliselt stabiilseks, samas kui P. aeruginosa proov kõikus pärast esimest 24 tundi oluliselt. on kooskõlas polarisatsioonitakistuse tulemustega.
EIS on veel üks mittepurustav meetod, mida kasutatakse elektrokeemiliste reaktsioonide iseloomustamiseks korrodeerunud liidestel. Abiootilise keskkonna ja Pseudomonas aeruginosa lahusega kokku puutunud proovide impedantsi spektrid ja arvutatud mahtuvuse väärtused, proovi pinnale moodustunud passiivse kile/biokile Rb-takistus, Rct laengu ülekandetakistus, Cdl-i elektriline kahekihiline konstantsus C.PPEC) parameetreid analüüsiti täiendavalt, sobitades andmed ekvivalentse vooluahela (EMÜ) mudeli abil.
Joonisel 3 on kujutatud tüüpilised Nyquisti graafikud (a ja b) ja Bode graafikud (a' ja b') 2707 HDSS proovist abiootilises söötmes ja P. aeruginosa puljongis erinevate inkubatsiooniaegade jaoks. Nyquisti rõnga läbimõõt väheneb Pseudomonas aeruginosa juuresolekul. Bode'i graafik (joonis 3b') näitab konstantse relaksatsiooniaja suurenemise suurusjärku. faasimaksimumide järgi.Joonis 4 näitab ühekihilise (a) ja kahekihilise (b) põhiseid füüsilisi struktuure ning neile vastavaid EEC-sid. CPE on lisatud EMÜ mudelisse.Selle sisselaskevõime ja impedants on väljendatud järgmiselt:
Kaks füüsilist mudelit ja vastavad samaväärsed ahelad 2707 HDSS-i näidise impedantsi spektri sobitamiseks:
kus Y0 on CPE suurus, j on kujuteldav arv või (-1)1/2, ω on nurksagedus ja n on CPE võimsusindeks, mis on väiksem kui ühtsus35. Laengu ülekandetakistuse pöördväärtus (st 1/Rct) vastab korrosioonikiirusele. Väiksem Rct tähendab kiiremat korrosioonikiirust 27 päeva jooksul. eruginosa proovid saavutasid 32 kΩ cm2, mis on palju väiksem kui mittebioloogiliste proovide 489 kΩ cm2 (tabel 4).
CLSM-kujutised ja SEM-pildid joonisel 5 näitavad selgelt, et 2707 HDSS-i proovi pinnal on biokile katvus 7 päeva pärast tihe.Kuid 14 päeva pärast oli biokile katvus hõre ja ilmusid mõned surnud rakud.Tabelis 5 on näidatud biokile paksus 2707 HDSS-i proovil pärast kokkupuudet P. anderuminosa-ga 7 μm-14 päeva jooksul. 7 päeva pärast 18,9 μm-ni. Seda suundumust kinnitas ka biokile keskmine paksus. See vähenes 22,2 ± 0,7 μm-lt 7 päeva pärast 17,8 ± 1,0 μm-ni 14 päeva pärast.
(a) 3-D CLSM-pilt 7 päeva pärast, (b) 3-D CLSM-pilt 14 päeva pärast, (c) SEM-pilt 7 päeva pärast ja (d) SEM-pilt 14 päeva pärast.
EDS tuvastas 14 päeva jooksul P. aeruginosaga kokku puutunud proovides keemilisi elemente biokiledes ja korrosiooniproduktides.Joonis 6 näitab, et C, N, O ja P sisaldus biokiledes ja korrosiooniproduktides on palju suurem kui paljastes metallides, kuna need elemendid on seotud biokilede ja nende metaboliitidega. Mikroobid vajavad ainult mikroobide ja raudproduktide kogust kroomi ja kroomi pinnal. proovikehadest näitavad, et metallmaatriksis on korrosiooni tõttu elemente kadunud.
Pärast 14 päeva möödumist täheldati 2216E söötmes P. aeruginosa ja ilma selleta. Enne inkubeerimist oli proovi pind sile ja defektideta (joonis 7a). Pärast inkubeerimist ning biokile ja korrosioonisaaduste eemaldamist uuriti proovide pinnal olevaid sügavaimaid süvendeid CLSM-i all, nagu on näidatud joonisel nr 7b ilmselgetel proovidel ja mitte-proovidel. (maksimaalne süvendi sügavus 0,02 μm). Pseudomonas aeruginosa põhjustatud maksimaalne süvendi sügavus oli 7 päeva pärast 0,52 μm ja 14 päeva pärast 0,69 μm, võttes aluseks 3 proovi keskmise maksimaalse süvendi sügavuse (iga proovi kohta valiti 10 maksimaalset süvendi sügavuse väärtust) saavutati 0,412 μm ja ±5 μm ±5 μm ± 0,02. , vastavalt (tabel 5). Need süvendi sügavuse väärtused on väikesed, kuid olulised.
a) enne kokkupuudet, b) 14 päeva abiootilises söötmes ja c) 14 päeva Pseudomonas aeruginosa puljongis.
Joonisel 8 on näidatud erinevate proovipindade XPS-spektrid ja iga pinna analüüsitud keemilised koostised on kokku võetud tabelis 6. Tabelis 6 olid Fe ja Cr aatomprotsendid P. aeruginosa juuresolekul (proovid A ja B) palju madalamad kui mittebioloogiliste kontrollproovide (proovid C ja D) puhul. komponendid, mille sidumisenergia (BE) väärtused on 574,4, 576,6, 578,3 ja 586,8 eV, mida saab omistada vastavalt Cr, Cr2O3, CrO3 ja Cr(OH)3 (joonised 9a ja b). Mittebioloogiliste proovide puhul sisaldab Cr 2p põhitase Cr02 spektri jaoks (57) kahte põhipunkti Cr022 (57) (57) Cr0. 75,90 eV BE puhul vastavalt joonistel 9c ja d. Kõige silmatorkavam erinevus abiootiliste ja P. aeruginosa proovide vahel oli Cr6+ ja Cr(OH)3 suurem suhteline fraktsioon (BE 586,8 eV) biokile all.
2707 HDSS proovi pinna lai XPS-spekter kahes söötmes on vastavalt 7 päeva ja 14 päeva.
(a) 7 päeva kokkupuudet P. aeruginosaga, (b) 14 päeva kokkupuudet P. aeruginosaga, (c) 7 päeva abiootilises söötmes ja (d) 14 päeva abiootilises söötmes.
HDSS-il on enamikus keskkondades kõrge korrosioonikindlus.Kim et al.2 teatas, et UNS S32707 HDSS määratleti kui tugevalt legeeritud DSS, mille PREN on üle 45. Selles töös oli 2707 HDSS-i proovi PREN väärtus 49. Selle põhjuseks on selle kõrge kroomisisaldus ning kõrge molübdeeni ja Ni sisaldus, mis on kasulikud happelises ja kõrge kloriidisisaldusega keskkonnas. Lisaks on kasulikud mikrostruktuuride stabiilsuse ja korrosioonivaba koostise jaoks. Vaatamata suurepärasele keemilisele vastupidavusele viitavad selle töö eksperimentaalsed andmed, et 2707 HDSS ei ole P. aeruginosa biokilede MIC suhtes täielikult immuunne.
Elektrokeemilised tulemused näitasid, et 2707 HDSS korrosioonikiirus P. aeruginosa puljongis suurenes 14 päeva pärast oluliselt võrreldes mittebioloogilise söötmega.Joonisel 2a täheldati Eocp vähenemist nii abiootilises söötmes kui ka P. aeruginosa puljongis esimese 24 tunni jooksul. Pärast seda on biokile suhteliselt täielikult katnud Eocpi tasapinna ja pinnakattega. bioloogilise Eocp väärtus oli palju kõrgem kui mittebioloogilise Eocp oma. On põhjust arvata, et see erinevus on tingitud P. aeruginosa biokile moodustumisest.Joonisel 2d saavutas P. aeruginosa juuresolekul icorr väärtus 2707 HDSS väärtuseni 0,627 μA cm-2), mis oli 0,0 μA suurusjärk suurem. EIS-iga mõõdetud Rct väärtus.Esimestel päevadel tõusid P. aeruginosa puljongis impedantsi väärtused P. aeruginosa rakkude kinnitumise ja biokilede moodustumise tõttu.Kui aga biokile katab täielikult proovi pinna, siis impedants väheneb. Kaitsekihti rünnatakse esmalt biokilede moodustumise, biokilede kinnitumisaja ja ülekoorumise tõttu. P. aeruginosa põhjustas lokaalset korrosiooni.Trendid abiootilises keskkonnas olid erinevad.Mittebioloogilise kontrolli korrosioonikindlus oli palju suurem kui P. aeruginosa puljongiga kokku puutunud proovide vastav väärtus.Lisaks saavutas abiootiliste proovide Rct väärtus 2707 HDSS-i Rct väärtuseni 489 kΩ, mis oli kohalolekul päeval 14 cm2, mis oli cΩ2 cm3 päeval 14. Seetõttu on 2707 HDSS-l suurepärane korrosioonikindlus steriilses keskkonnas, kuid see ei ole vastupidav P. aeruginosa biokilede MIC-rünnakule.
Neid tulemusi saab jälgida ka joonisel fig 2b kujutatud polarisatsioonikõveratelt. Anoodne hargnemine omistati Pseudomonas aeruginosa biokile moodustumisele ja metallide oksüdatsioonireaktsioonidele. Samal ajal on katoodreaktsiooniks hapniku redutseerimine. P. aeruginosa esinemine suurendas oluliselt korrosioonivoolu tihedust, mis näitab, et biootiline korrosioonikile on ligikaudu suurusjärgu võrra suurem kui lokaalne Peruginosa kontroll. 2707 HDSS.Yuan jt29 leidsid, et 70/30 Cu-Ni sulami korrosioonivoolutihedus suurenes P. aeruginosa biokile mõjul. See võib olla tingitud hapniku redutseerimise biokatalüüsist Pseudomonas aeruginosa biokilede poolt. See tähelepanek võib seletada ka 2707 biokile MIC-i. Ka HDSS-i töös võib olla vähem hapnikku. metallpinna uuesti passiveerimine hapnikuga võib selles töös olla MIC-i soodustav tegur.
Dickinson et al.38 väitis, et keemiliste ja elektrokeemiliste reaktsioonide kiirust võib otseselt mõjutada istuvbakterite metaboolne aktiivsus proovi pinnal ja korrosiooniproduktide iseloom. Nagu on näidatud joonisel 5 ja tabelis 5, vähenes nii rakkude arv kui ka biokile paksus 14 päeva pärast. Seda võib põhjendatult seletada, et pärast 14 päeva möödumist hävis suurem osa HD2 lagunemise pinnal esinevatest rakkudest20. 16E sööde või toksiliste metalliioonide vabanemine 2707 HDSS-maatriksist. See on partiikatsete piirang.
Selles töös soodustas P. aeruginosa biokile Cr ja Fe lokaalset ammendumist biokile all 2707 HDSS-i pinnal (joonis 6). Tabelis 6 on Fe ja Cr vähenemine proovis D võrreldes prooviga C, mis näitab, et P. aeruginosa biokile põhjustatud lahustunud Fe ja Cr püsisid kauem kui esimesed 27 päeva jooksul kasutatud söödet. 0 ppm Cl-, mis on võrreldav looduslikus merevees leiduvaga. 17700 ppm Cl- oli peamine põhjus, miks XPS analüüsitud 7- ja 14-päevastes abiootilistes proovides Cr vähenes. Võrreldes P. aeruginosa proovidega näitab Cr lahustumine abiootilistes proovides abiootilistes proovides tugevas C-keskkonnas palju vähem resistentsuse tõttu tugevas keskkonnas. Cr6+ olemasolu passiveerimiskiles. See võib olla seotud Cr eemaldamisega teraspindadelt P. aeruginosa biokilede abil, nagu soovitasid Chen ja Clayton.
Bakterite kasvu tõttu olid söötme pH väärtused enne ja pärast kultiveerimist vastavalt 7,4 ja 8,2. Seetõttu ei ole P. aeruginosa biokile all orgaaniline happeline korrosioon tõenäoliselt seda tööd soodustav tegur, mis on tingitud puistesöötme suhteliselt kõrgest pH tasemest. Mittebioloogilise kontrollsöötme pH ei muutunud oluliselt (algse kontrollsöötme pH-d ei muutunud oluliselt (algse kontrollsöötme pH-st alates 7.4 päevast kuni 7.4 päevani)). katseperiood. Inokuleerimissöötme pH tõus pärast inkubeerimist oli tingitud P. aeruginosa metaboolsest aktiivsusest ja leiti, et sellel on testribade puudumisel pH-le sama mõju.
Nagu on näidatud joonisel 7, oli P. aeruginosa biokile tekitatud süvendi maksimaalne sügavus 0,69 μm, mis oli palju suurem kui abiootilise söötme oma (0,02 μm). See on kooskõlas ülalkirjeldatud elektrokeemiliste andmetega. Süvendi sügavus 0,69 μm on rohkem kui kümme korda väiksem kui 9,5 μm2020 DSS-i tingimuste puhul. näitab paremat MIC-takistust võrreldes 2205 DSS-iga. See ei tohiks olla üllatav, kuna 2707 HDSS-il on kõrgem kroomisisaldus, mis tagab pikema passivatsiooni tänu tasakaalustatud faasistruktuurile ilma kahjulike sekundaarsete sademeteta, muutes P. aeruginosa depassiveerumise ja alguspunktide varjutuse raskemaks.
Kokkuvõttes leiti P. aeruginosa puljongis 2707 HDSS-i pinnalt MIC-i täppide moodustumine, võrreldes abiootilise söötme tühimikuga. See töö näitab, et 2707 HDSS-il on parem MIC-resistentsus kui 2205-DSS-il, kuid see ei ole P. aeruginosa biokile tõttu MIC-i suhtes täielikult immuunne. Need leiud aitavad hinnata sobiva terase kasutusiga keskkonda.
2707 HDSS-i kupongi annab Hiinas Shenyangis asuv Kirdeülikooli (NEU) Metallurgia kool. 2707 HDSS-i elementaarne koostis on näidatud tabelis 1, mida analüüsis NEU materjalianalüüsi ja testimise osakond. Kõiki proove töödeldi lahusega 1180 °C juures, katsetati 27-tunnise korrosiooniga 27-tunnise korrosiooniga. 1 cm2 pindala poleeriti ränikarbiidpaberiga 2000 grit-ni ja poleeriti veel 0,05 μm Al2O3 pulbersuspensiooniga. Küljed ja põhi on kaitstud inertse värviga. Pärast kuivatamist loputati proove steriilse deioniseeritud veega ja steriliseeriti 75% (maht/maht) õhuga UV-valgusega. .5 tundi enne kasutamist.
Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 tüvi osteti ettevõttest Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC), Hiina. Pseudomonas aeruginosa kasvatati aeroobselt temperatuuril 37 °C 250 ml kolbides ja 500 ml elektrokeemilistes klaasrakkudes kasutades Marine 2216E Co. /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, H3BO03,H3003,0. NH3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4, 5,0 peptoon, 1,0 pärmiekstrakti ja 0,1 raudtsitraati. Autoklaavige 121 °C juures 20 minutit enne nakatamist. Loendage sessiilsed ja planktonirakud hemotsütomeetriga, kasutades P4 algkontsentratsiooni PF-i mikrosoonsekoobiga. eruginosa sisaldus vahetult pärast inokuleerimist oli ligikaudu 106 rakku/ml.
Elektrokeemilised testid viidi läbi klassikalises kolmeelektroodilises klaaselemendis keskmise mahuga 500 ml. Plaatinaleht ja küllastunud kalomelelektrood (SCE) ühendati reaktoriga soolasildadega täidetud Luggini kapillaaride kaudu, mis toimisid vastavalt vastu- ja võrdluselektroodidena. Töötavate elektroodide valmistamiseks kinnitati igale kummiga kaetud umbes 2 cm vask-, oksüdeeritud traat. ed pindala tööelektroodi jaoks.Elektrokeemiliste mõõtmiste käigus asetati proovid 2216E söötmesse ja hoiti konstantsel inkubatsioonitemperatuuril (37 °C) veevannis.OCP, LPR, EIS ja potentsiaalse dünaamilise polarisatsiooni andmeid mõõdeti Autolabi potentsiostaati (Reference 600TM, mV test registreeriti üle 0V, Gamry Instruments, Inc.1-5). vahemikus -5 ja 5 mV Eocp-ga ja diskreetimissagedusega 1 Hz.EIS viidi läbi siinuslainega sagedusvahemikus 0,01 kuni 10 000 Hz, kasutades 5 mV rakendatud pinget püsiseisundis Eocp.Enne potentsiaali pühkimist olid elektroodid avatud ahelaga režiimis. 1,5 V vs. Eocp skaneerimiskiirusel 0,166 mV/s. Iga testi korrati 3 korda P. aeruginosaga ja ilma.
Metallograafiliseks analüüsiks ette nähtud proovid poleeriti mehaaniliselt 2000-meetrise märja SiC paberiga ja seejärel poleeriti optiliseks vaatluseks täiendavalt 0,05 μm Al2O3 pulbersuspensiooniga. Metallograafiline analüüs viidi läbi optilise mikroskoobi abil. Proovid sööviti 10 massiprotsendilise kaaliumhüdroksiidi lahusega 43.
Pärast inkubeerimist pesti proove 3 korda fosfaatpuhverdatud soolalahusega (PBS) (pH 7,4 ± 0,2) ja seejärel fikseeriti 2,5% (maht/maht) glutaaraldehüüdiga 10 tundi, et fikseerida biokile. Seejärel dehüdreeriti astmelise seeriaga, 0,5%, 0%, 0%, 0% ja 60%. v) etanooli enne õhu käes kuivatamist.Lõpuks pihustatakse proovi pinda kuldkilega, et tagada juhtivus SEM-vaatluse jaoks.SEM-kujutised fokuseeriti iga proovi pinnal kõige istuvamate P. aeruginosa rakkudega kohtadele.Keemiliste elementide leidmiseks tehke EDS-analüüs.Kasutati Zeiss Confocal Laser Scanning Microsco. Biokile all olevate korrosiooniaukude jälgimiseks puhastati katsekeha esmalt Hiina riikliku standardi (CNS) GB/T4334.4-2000 järgi, et eemaldada korrosiooniproduktid ja biokile katsekeha pinnalt.
Röntgeni fotoelektronspektroskoopia (XPS, ESCALAB250 pinnaanalüüsi süsteem, Thermo VG, USA) analüüs viidi läbi, kasutades monokromaatilist röntgenikiirgust (alumiinium Ka joon energiaga 1500 eV ja võimsusega 150 W) laias sidumisenergia vahemikus 0 standardtingimustes –1350 eV spekter ja energia spekter kasutati 2V.50hrae. V astme suurus.
Inkubeeritud proovid eemaldati ja loputati õrnalt PBS-ga (pH 7,4 ± 0,2) 15 s45. Proovidel olevate biokilede bakteriaalse elujõulisuse jälgimiseks värviti biokiled LIVE/DEAD BacLight bakteriaalse elujõulisuse komplekti (Invitrogen, Eugenecent, USAcente,-TO) abil. 9 värvainet ja punast fluorestseeruvat propiidiumjodiidi (PI) värvi. CLSM-i all tähistavad fluorestseeruva rohelise ja punasega punktid vastavalt elusaid ja surnud rakke. Värvimiseks inkubeeriti 1 ml segu, mis sisaldas 3 μl SYTO-9 ja 3 μl PI lahust, 20 minutit toatemperatuuril (vaatati proovi 20 minutit toatemperatuuril). lainepikkustel (elusrakkudel 488 nm ja surnud rakkudel 559 nm), kasutades Nikoni CLSM masinat (C2 Plus, Nikon, Jaapan). Biokile paksust mõõdeti 3-D skaneerimisrežiimis.
Kuidas seda artiklit tsiteerida: Li, H. et al. 2707 superdupleksse roostevaba terase mikroobne korrosioon mere Pseudomonas aeruginosa biofilmiga.science.Rep.6, 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 dupleksroostevaba terase pingekorrosioonipragunemine kloriidilahuses tiosulfaadi juuresolekul.coros.science.80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Lahuse kuumtöötluse ja kaitsegaasi lämmastiku mõju superdupleksse roostevaba terase keeviste punktkorrosioonikindlusele.coros.science.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. A Comparative Chemical Study of Microbial and Electrochemically Induced Pitting Corroion in 316L Stainless Steel.coros.science.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 dupleksse roostevaba terase elektrokeemiline käitumine erineva pH-ga leeliselistes lahustes kloriidi juuresolekul.Electrochim.Journal.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Mere biofilmide mõju korrosioonile: kokkuvõtlik ülevaade. Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).