از اینکه از Nature.com بازدید کردید متشکریم. نسخه مرورگری که استفاده می کنید پشتیبانی محدودی از CSS دارد. برای بهترین تجربه، توصیه می کنیم از یک مرورگر به روز شده استفاده کنید (یا حالت سازگاری را در اینترنت اکسپلورر خاموش کنید).
خوردگی میکروبی (MIC) یک مشکل جدی در بسیاری از صنایع است زیرا می تواند خسارات اقتصادی زیادی را به همراه داشته باشد. فولاد ضد زنگ 2707 فوق دوبلکس (2707 HDSS) به دلیل مقاومت شیمیایی عالی در محیط های دریایی استفاده شده است. با این حال، مقاومت آن در برابر MIC به طور تجربی نشان داده نشده است. در این مطالعه، رفتار MIC از 2707 mariconaeig 2707 توسط Psedobaconaeig a investeroe. تجزیه و تحلیل الکتروشیمیایی نشان داد که در حضور بیوفیلم سودوموناس آئروژینوزا در محیط 2216E، تغییر مثبت در پتانسیل خوردگی و افزایش چگالی جریان خوردگی وجود داشت. ofilm حداکثر عمق گودال 0.69 میکرومتر را در طول 14 روز جوجه کشی تولید کرد. اگرچه این مقدار کوچک است، اما نشان می دهد که 2707 HDSS به طور کامل در برابر MIC بیوفیلم های P. aeruginosa مصون نیست.
فولادهای زنگ نزن دوبلکس (DSS) به طور گسترده در صنایع مختلف به دلیل ترکیب ایده آل از خواص مکانیکی عالی و مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شوند. با این حال، حفره های موضعی هنوز رخ می دهد و بر یکپارچگی این فولاد تأثیر می گذارد. DSS در برابر خوردگی میکروبی (MIC) 5،6 مقاوم نیست. استفاده کنید. این بدان معناست که مواد گران‌تر با مقاومت در برابر خوردگی بالاتر مورد نیاز است. Jeon و همکاران 7 دریافتند که حتی فولادهای ضد زنگ فوق‌العاده دوبلکس (SDSS) دارای محدودیت‌هایی از نظر مقاومت در برابر خوردگی هستند. بنابراین، فولادهای ضد زنگ فوق‌العاده دوبلکس (HDSS) با مقاومت به خوردگی بالاتر در برخی کاربردها مورد نیاز هستند. این منجر به توسعه HDSS بسیار آلیاژی شد.
مقاومت به خوردگی DSS بستگی به نسبت فازهای آلفا و گاما و نواحی تخلیه شده کروم، مو و W 8، 9، 10 در مجاورت فاز دوم دارد. 0.5 درصد وزنی W) + 16 درصد وزنی N12. مقاومت در برابر خوردگی عالی آن متکی به یک ترکیب متعادل حاوی تقریباً 50٪ فاز فریت (α) و 50٪ آستنیت (γ) است، HDSS خواص مکانیکی بهتر و مقاومت بالاتری نسبت به DSS13 معمولی دارد.خواص خوردگی کلرید. مقاومت در برابر خوردگی بهبود یافته استفاده از HDSS را در محیط های کلرید خورنده تر، مانند محیط های دریایی، گسترش می دهد.
MIC ها یک مشکل عمده در بسیاری از صنایع مانند نفت و گاز و شرکت های آب هستند. خوردگی فلزات برای به دست آوردن انرژی پایدار برای زنده ماندن17. مطالعات اخیر MIC نشان داده است که EET (انتقال الکترون خارج سلولی) عامل محدود کننده سرعت در MIC ناشی از میکروارگانیسم های الکتروژنی است. Zhang et al.18 نشان داد که واسطه‌های الکترونی انتقال الکترون را بین سلول‌های Desulfovibrio sessificans و فولاد ضد زنگ 304 تسریع می‌کنند که منجر به حمله MIC شدیدتر می‌شود. Enning و همکاران.19 و ونزلاف و همکاران.20 نشان داد که بیوفیلم های خورنده باکتری های کاهنده سولفات (SRB) می توانند به طور مستقیم الکترون ها را از بسترهای فلزی جذب کنند و منجر به خوردگی حفره ای شدید شود.
DSS در محیط‌های حاوی SRB، باکتری‌های کاهنده آهن (IRB) و غیره نسبت به MIC حساس است. 21. این باکتری‌ها باعث ایجاد حفره‌های موضعی بر روی سطوح DSS در زیر بیوفیلم‌ها می‌شوند. برخلاف DSS، MIC HDSS24 چندان شناخته شده نیست.
سودوموناس آئروژینوزا یک باکتری میله‌ای شکل متحرک گرم منفی است که به طور گسترده در طبیعت پراکنده شده است.28 و یوان و همکاران.29 نشان داد که سودوموناس آئروژینوزا تمایل به افزایش نرخ خوردگی فولاد و آلیاژهای ملایم در محیط های آبی دارد.
هدف اصلی این کار بررسی خواص MIC 2707 HDSS ناشی از باکتری هوازی دریایی سودوموناس آئروژینوزا با استفاده از روش‌های الکتروشیمیایی، تکنیک‌های تحلیل سطحی و تجزیه و تحلیل محصول خوردگی بود. برای مطالعه رفتار MIC 2707 HDSS انجام شد. تجزیه و تحلیل طیف‌سنج پراکنده انرژی (EDS) برای یافتن عناصر شیمیایی روی سطح خورده‌شده انجام شد. علاوه بر این، آنالیز طیف‌سنجی فوتوالکترون اشعه ایکس (XPS) برای تعیین پایداری غیرفعال‌سازی فیلم اکسید تحت تأثیر یک محیط دریایی محتوی ریزمخلوط‌کننده‌ی Pseudomanfocal استفاده شد. دامنه (CLSM).
جدول 1 ترکیب شیمیایی 2707 HDSS را فهرست می کند. جدول 2 نشان می دهد که 2707 HDSS دارای خواص مکانیکی عالی با استحکام تسلیم 650 مگاپاسکال است. شکل 1 ریزساختار نوری محلول 2707 HDSS را نشان می دهد. نوارهای دراز آستنیت و آستنیت و فریت در حدود فازهای ریز5 و فریتی را می توان بدون ثانویه مشاهده کرد. فازهای فریت 0 درصد
شکل 2a پتانسیل مدار باز (Eocp) را در مقابل داده های زمان قرار گرفتن برای 2707 HDSS در محیط غیر زیستی 2216E و براث P. aeruginosa به مدت 14 روز در دمای 37 درجه سانتیگراد نشان می دهد. نشان می دهد که بزرگترین و قابل توجه ترین تغییر در Eocp در 24 ساعت اول رخ می دهد. مقادیر Eocp در mCE در حدود 15- و در هر دو مورد در حدود 15-5 ثانیه است. به شدت کاهش یافت و به ترتیب به mV477 (در مقابل SCE) و -236 mV (در مقابل SCE) برای نمونه غیر زنده و P رسید.کوپن سودوموناس آئروژینوزا به ترتیب. پس از 24 ساعت، مقدار Eocp 2707 HDSS برای P. aeruginosa در mV 228- (در مقابل SCE) نسبتاً پایدار بود، در حالی که مقدار متناظر برای نمونه‌های غیر بیولوژیکی تقریباً mV 442- بود (در مقایسه با SCE. Eocp کم بود).
آزمایش الکتروشیمیایی 2707 نمونه HDSS در محیط غیر زنده و براث سودوموناس آئروژینوزا در دمای 37 درجه سانتی گراد:
(الف) Eocp به عنوان تابعی از زمان نوردهی، (ب) منحنی های پلاریزاسیون در روز 14، (ج) Rp به عنوان تابعی از زمان نوردهی و (د) icorr به عنوان تابعی از زمان نوردهی.
جدول 3 مقادیر پارامتر خوردگی الکتروشیمیایی 2707 نمونه HDSS در معرض محیط غیر زنده و محیط تلقیح شده با سودوموناس آئروژینوزا را به مدت 14 روز فهرست می کند. و βc) طبق روشهای استاندارد30،31.
همانطور که در شکل 2b نشان داده شده است، تغییر منحنی P. aeruginosa به سمت بالا منجر به افزایش Ecorr در مقایسه با منحنی غیرزیستی می شود. مقدار icorr که متناسب با نرخ خوردگی است، به 0.328 μA cm-2 در نمونه سودوموناس آئروژینوزا، چهار برابر نمونه غیر بیولوژیکی (0.08 μA-08 μA) افزایش یافت.
LPR یک روش کلاسیک الکتروشیمیایی غیرمخرب برای آنالیز خوردگی سریع است. همچنین برای مطالعه MIC32 استفاده شد. شکل 2c مقاومت پلاریزاسیون (Rp) را به عنوان تابعی از زمان قرار گرفتن در معرض نشان می دهد. مقدار Rp بالاتر به معنای خوردگی کمتر است. در 24 ساعت اول، Rp 2707 2707 HDSS برای 1 KΩ5 Pse2 cm29 برای حداکثر مقدار 5 KΩ9 پس از 2 cm به حداکثر مقدار زیستی 5 سانتی متر رسید. نمونه های udomonas aeruginosa. شکل 2c همچنین نشان می دهد که مقدار Rp به سرعت پس از یک روز کاهش یافت و سپس برای 13 روز آینده نسبتاً بدون تغییر باقی ماند. مقدار Rp نمونه سودوموناس آئروژینوزا حدود 40 کیلو اهم سانتی متر مربع است که بسیار کمتر از مقدار 450 کیلو اهم با سانتی متر مربع نمونه غیر سانتی متر مربع است.
مقدار icorr متناسب با نرخ خوردگی یکنواخت است. مقدار آن را می توان از معادله Stern-Geary زیر محاسبه کرد.
دنبال کردن زو و همکاراندر شکل 33، یک مقدار معمولی شیب تافل B در این کار 26 mV/dec در نظر گرفته شد. شکل 2d نشان می دهد که icorr نمونه غیر بیولوژیکی 2707 نسبتاً پایدار باقی مانده است، در حالی که نمونه P. aeruginosa پس از 24 ساعت اول بسیار نوسان داشته است. این روند با نتایج مقاومت پلاریزاسیون مطابقت دارد.
EIS تکنیک غیرمخرب دیگری است که برای توصیف واکنش‌های الکتروشیمیایی در رابط‌های خورده‌شده استفاده می‌شود. طیف امپدانس و مقادیر خازنی محاسبه‌شده نمونه‌های در معرض محیط غیر زنده و محلول سودوموناس آئروژینوزا، مقاومت Rb فیلم/بیوفیلم غیرفعال تشکیل‌شده بر روی سطح نمونه، مقاومت Rct الکتریسیته مضاعف (PECtl و مقاومت در برابر ECitl، PECtl) پارامترهای (CPE). این پارامترها با برازش داده‌ها با استفاده از یک مدل مدار معادل (EEC) تجزیه و تحلیل شدند.
شکل 3 نمودارهای Nyquist معمولی (a و b) و نمودارهای Bode (a' و b') از 2707 نمونه HDSS در محیط غیر زنده و براث P. aeruginosa را برای زمان‌های مختلف جوجه‌کشی نشان می‌دهد. قطر حلقه Nyquist در حضور Pseudomonas aeruginosa کاهش می‌یابد. بر روی ثابت زمان آرامش را می توان با حداکثر فاز ارائه کرد. شکل 4 ساختارهای فیزیکی مبتنی بر تک لایه (a) و دولایه (b) و EEC مربوط به آنها را نشان می دهد. CPE در مدل EEC معرفی شده است. پذیرش و امپدانس آن به صورت زیر بیان می شود:
دو مدل فیزیکی و مدارهای معادل مربوطه برای برازش طیف امپدانس نمونه 2707 HDSS:
که در آن Y0 قدر CPE است، j عدد موهومی یا (-1)1/2، ω فرکانس زاویه ای، و n شاخص توان CPE کمتر از واحد35 است. معکوس مقاومت انتقال بار (یعنی 1/Rct) با نرخ خوردگی مطابقت دارد. نمونه های آئروژینوزا به 32 کیلو اهم سانتی متر مربع رسیدند که بسیار کوچکتر از 489 کیلو اهم سانتی متر مربع نمونه های غیر بیولوژیکی بود (جدول 4).
تصاویر CLSM و تصاویر SEM در شکل 5 به وضوح نشان می دهند که پوشش بیوفیلم روی سطح نمونه 2707 HDSS پس از 7 روز متراکم است. با این حال، پس از 14 روز، پوشش بیوفیلم کم بود و برخی از سلول های مرده ظاهر شدند. جدول 5، بیوفیلم را برای ضخامت 70 تا HDSS270 نشان می دهد. 14 روز. حداکثر ضخامت بیوفیلم از 23.4 میکرومتر پس از 7 روز به 18.9 میکرومتر پس از 14 روز تغییر کرد. میانگین ضخامت بیوفیلم نیز این روند را تایید کرد. از 0.7 ± 22.2 میکرومتر پس از 7 روز به 17.8 ± 1.0 میکرومتر پس از 14 روز کاهش یافت.
(الف) تصویر CLSM سه بعدی بعد از 7 روز، (ب) تصویر CLSM سه بعدی پس از 14 روز، (ج) تصویر SEM پس از 7 روز و (د) تصویر SEM پس از 14 روز.
EDS عناصر شیمیایی را در بیوفیلم‌ها و محصولات خوردگی بر روی نمونه‌هایی که به مدت 14 روز در معرض P. aeruginosa قرار داشتند نشان داد. شکل 6 نشان می‌دهد که محتوای C، N، O و P در بیوفیلم‌ها و محصولات خوردگی بسیار بیشتر از فلزات لخت است، زیرا این عناصر با بیوفیلم‌ها و متابولیت‌های آنها مرتبط هستند. m و محصولات خوردگی روی سطح نمونه ها نشان می دهد که ماتریس فلزی عناصر خود را در اثر خوردگی از دست داده است.
پس از 14 روز، حفره شدن با و بدون P. aeruginosa در محیط 2216E مشاهده شد. قبل از انکوباسیون، سطح نمونه صاف و بدون نقص بود (شکل 7a). سطح نمونه‌های کنترل غیربیولوژیکی (حداکثر عمق گودال 0.02 میکرومتر). حداکثر عمق گودال ناشی از سودوموناس آئروژینوزا 0.52 میکرومتر پس از 7 روز و 0.69 میکرومتر پس از 14 روز، بر اساس میانگین حداکثر عمق گودال 3 نمونه (2±2. به ترتیب 0.52 ± 0.15 میکرومتر (جدول 5). این مقادیر عمق گودال کوچک اما مهم هستند.
(الف) قبل از قرار گرفتن در معرض، (ب) 14 روز در محیط غیر زنده و (ج) 14 روز در براث سودوموناس آئروژینوزا.
شکل 8 طیف XPS سطوح مختلف نمونه را نشان می دهد، و ترکیبات شیمیایی تجزیه و تحلیل شده برای هر سطح در جدول 6 خلاصه شده است. در جدول 6، درصد اتمی Fe و کروم در حضور P. aeruginosa (نمونه های A و B) بسیار کمتر از نمونه های کنترل غیر بیولوژیکی بود (نمونه های P.Corelep. ve به چهار مولفه پیک با مقادیر انرژی اتصال (BE) 574.4، 576.6، 578.3 و 586.8 eV برازش داده شد که به ترتیب می تواند به Cr، Cr2O3، CrO3 و Cr(OH)3 نسبت داده شود (شکل 9a و b). (573.80 eV برای BE) و Cr2O3 (575.90 eV برای BE) به ترتیب در شکل 9c و d. قابل توجه ترین تفاوت بین نمونه های غیر زنده و P. aeruginosa وجود Cr6+ و کسری نسبی بالاتر از Cr(OH)3 (BE از 586.8) در زیر eVofil بود.
طیف گسترده XPS سطح نمونه 2707 HDSS در دو رسانه به ترتیب 7 روز و 14 روز است.
(الف) 7 روز قرار گرفتن در معرض P. aeruginosa، (ب) 14 روز قرار گرفتن در معرض P. aeruginosa، (ج) 7 روز در محیط غیر زنده و (د) 14 روز در محیط غیر زنده.
HDSS سطوح بالایی از مقاومت به خوردگی را در اکثر محیط ها نشان می دهد. Kim et al.2 گزارش کرد که UNS S32707 HDSS به عنوان یک DSS بسیار آلیاژی با PREN بیش از 45 تعریف شده است. مقدار PREN نمونه 2707 HDSS در این کار 49 بود. این به دلیل محتوای کروم بالا و سطوح بالای مولیبدن و نیکل است که در محیط‌های دارای ترکیب بدون کلر و ساختار اسیدی بالا مفید هستند. برای پایداری ساختاری و مقاومت در برابر خوردگی مفید هستند. با این حال، علیرغم مقاومت شیمیایی عالی، داده های تجربی در این کار نشان می دهد که 2707 HDSS کاملاً در برابر MIC بیوفیلم های P. aeruginosa مصون نیست.
نتایج الکتروشیمیایی نشان داد که میزان خوردگی 2707 HDSS در براث P. aeruginosa در مقایسه با محیط غیر بیولوژیکی پس از 14 روز به طور قابل توجهی افزایش یافته است. در شکل 2a، کاهش Eocp در هر دو محیط غیر زنده و براث P. aeruginosa در طول 24 ساعت اول مشاهده شد. stable36. با این حال، سطح Eocp بیولوژیکی بسیار بالاتر از Eocp غیر بیولوژیکی بود. دلایلی وجود دارد که باور کنیم این تفاوت به دلیل تشکیل بیوفیلم P. aeruginosa است. در شکل 2d، در حضور P. aeruginosa، مقدار icorr 2707 mAde که به مرتبه 0.62 mAmagni HDSS بالاتر از 0.627 mAmagni HDSS رسید. 0.063 μA cm-2)، که با مقدار Rct اندازه‌گیری شده توسط EIS مطابقت داشت. در چند روز اول، مقادیر امپدانس در براث P. aeruginosa به دلیل اتصال سلول‌های P. aeruginosa و تشکیل بیوفیلم افزایش یافت. با این حال، زمانی که بیوفیلم به طور کامل سطح بیوفیلم را به طور کامل پوشش می‌دهد، سطح بیوفیلم مورد حمله قرار می‌گیرد تا بایفیلم مورد حمله کاهش یابد. متابولیت های آفلیم. بنابراین، مقاومت به خوردگی با گذشت زمان کاهش یافت و چسبندگی P. aeruginosa باعث خوردگی موضعی شد. روندها در محیط های غیر زنده متفاوت بود. مقاومت به خوردگی کنترل غیر بیولوژیکی بسیار بالاتر از مقدار متناظر نمونه های در معرض P. aeruginosa براث بود. 4، که 15 برابر مقدار Rct (32 kΩ cm2) در حضور P. aeruginosa بود. بنابراین، 2707 HDSS مقاومت به خوردگی عالی در یک محیط استریل دارد، اما در برابر حمله MIC توسط بیوفیلم های P. aeruginosa مقاوم نیست.
این نتایج را می‌توان از منحنی‌های پلاریزاسیون در شکل 2b نیز مشاهده کرد. انشعاب آندی به تشکیل بیوفیلم سودوموناس آئروژینوزا و واکنش‌های اکسیداسیون فلز نسبت داده شد. در عین حال واکنش کاتدی کاهش اکسیژن است. بیوفیلم روژینوزا خوردگی موضعی 2707 HDSS را افزایش می دهد. یوان و همکاران 29 دریافتند که چگالی جریان خوردگی آلیاژ Cu-Ni 70/30 تحت چالش بیوفیلم P. aeruginosa افزایش یافته است. این ممکن است به دلیل بیوکاتالیز کاهش اکسیژن توسط Pseudomonas biservofilms7 این باشد. بیوفیلم های هوازی نیز ممکن است اکسیژن کمتری در زیر خود داشته باشند. بنابراین، شکست در غیرفعال کردن مجدد سطح فلز توسط اکسیژن ممکن است یک عامل کمک کننده به MIC در این کار باشد.
دیکینسون و همکاران38 پیشنهاد کرد که سرعت واکنش‌های شیمیایی و الکتروشیمیایی می‌تواند مستقیماً تحت تأثیر فعالیت متابولیکی باکتری‌های بی‌حرکت روی سطح نمونه و ماهیت محصولات خوردگی قرار گیرد. همانطور که در شکل 5 و جدول 5 نشان داده شده است، تعداد سلول و ضخامت بیوفیلم پس از 14 روز کاهش یافته است. به کاهش مواد مغذی در محیط 2216E یا انتشار یون های فلزی سمی از ماتریس 2707 HDSS. این یک محدودیت آزمایشات دسته ای است.
در این کار، بیوفیلم P. aeruginosa کاهش موضعی کروم و آهن را در زیر بیوفیلم روی سطح 2707 HDSS ترویج داد (شکل 6). در جدول 6، کاهش آهن و کروم در نمونه D در مقایسه با نمونه C، نشان می‌دهد که آهن و کروم محلول ناشی از P. aeruginosa، فراتر از 6 روز اول بیوفیلم E. محیط‌های دریایی. حاوی 17700 پی‌پی‌ام Cl- است که با آنچه در آب طبیعی دریا یافت می‌شود قابل مقایسه است. وجود 17700 پی‌پی‌ام Cl- دلیل اصلی کاهش کروم در نمونه‌های غیرزیست 7 و 14 روزه کلر بود که توسط XPS آنالیز شدند. در مقایسه با P. aeruginosa در نمونه‌های HD-2 مقاومت بسیار قوی‌تر در نمونه‌های غیرزیست aeruginosa در نمونه‌های aeruginosa به دلیل انحلال کمتر بود. محیط‌های زیستی. شکل 9 حضور Cr6+ را در فیلم غیرفعال نشان می‌دهد. همانطور که چن و کلیتون پیشنهاد کردند، ممکن است در حذف کروم از سطوح فولادی توسط بیوفیلم‌های P. aeruginosa نقش داشته باشد.
به دلیل رشد باکتری، مقادیر pH محیط قبل و بعد از کشت به ترتیب 7.4 و 8.2 بود. بنابراین، در زیر بیوفیلم P. aeruginosa، بعید است که خوردگی اسید آلی به دلیل pH نسبتاً بالا در محیط فله، عاملی در این کار باشد. 5) در طول دوره آزمایش 14 روزه. افزایش pH در محیط تلقیح پس از انکوباسیون به دلیل فعالیت متابولیکی P. aeruginosa بود و مشخص شد که در غیاب نوارهای آزمایش، همان اثر را روی pH دارد.
همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است، حداکثر عمق گودال ناشی از بیوفیلم P. aeruginosa 0.69 میکرومتر بود که بسیار بزرگتر از محیط غیرزیست (0.02 میکرومتر) بود. این با داده های الکتروشیمیایی شرح داده شده در بالا مطابقت دارد. عمق گودال 0.69 میکرومتر بیش از ده برابر کوچکتر از مقدار میکرومتر 2 در شرایط SS5 گزارش شده است. 2707 HDSS در مقایسه با 2205 DSS مقاومت MIC بهتری از خود نشان می دهد. این نباید تعجب آور باشد، زیرا 2707 HDSS دارای محتوای کروم بالاتری است که به دلیل ساختار فاز متعادل بدون رسوبات ثانویه مضر، غیرفعال شدن طولانی تری را ارائه می دهد و باعث می شود که P. aeruginosa از حالت غیرفعال خارج شود و نقاط شروع ecc را دشوارتر کند.
در نتیجه، حفره‌های MIC بر روی سطح 2707 HDSS در براث P. aeruginosa در مقایسه با حفره‌های ناچیز در محیط‌های غیرزیست یافت شد. این کار نشان می‌دهد که 2707 HDSS مقاومت MIC بهتری نسبت به DSS 2205 دارد، اما به دلیل P. aeruginosa به دلیل برآورد بیوفیلم بیوفیلم P. aeruginosa برای یافتن بیوفیلم بی‌استعداد و عمر مناسب برای یافتن بیوفیلم بدون استهلاک، کاملاً از MIC مصون نیست.
کوپن 2707 HDSS توسط دانشکده متالورژی دانشگاه نورث ایسترن (NEU) در شنیانگ، چین ارائه شده است. ترکیب عنصری 2707 HDSS در جدول 1 نشان داده شده است که توسط بخش تجزیه و تحلیل مواد و تست NEU آنالیز شده است. همه نمونه ها در دمای 1180 درجه سانتیگراد در دمای 1180 تا 7 درجه سانتیگراد مورد آزمایش قرار گرفتند. SS با سطح در معرض بالای 1 سانتی‌متر مربع با کاغذ سیلیکون کاربید تا شن 2000 صیقل داده شد و سپس با سوسپانسیون پودر Al2O3 0.05 میکرومتر پرداخت شد. کناره‌ها و پایین با رنگ خنثی محافظت می‌شوند. پس از خشک شدن، نمونه‌ها با آب استریل دیونیزه شسته شدند. - قبل از استفاده در زیر اشعه ماوراء بنفش (UV) به مدت 0.5 ساعت خشک شود.
سویه سودوموناس آئروژینوزا MCCC 1A00099 از مرکز مجموعه فرهنگ دریایی Xiamen (MCCC)، چین خریداری شد. پسودوموناس آئروژینوزا به صورت هوازی در دمای 37 درجه سانتیگراد در فلاسک های 250 میلی لیتری و سلول های شیشه ای 500 میلی لیتری با استفاده از سلول های شیشه ای الکتروشیمیایی 500 میلی لیتری با استفاده از سلول های شیشه ای الکتروشیمیایی مارین 221، Biopeo. ، چین). متوسط ​​(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، 0.034 SrCl2، 0.034 SrCl2، 0.08 Sr20Sr20، 0.08S 0016 NH3، 0016 NH3، 0016 NaH2PO4، 5.0 پپتون، 1.0 عصاره مخمر و 0.1 فریک سیترات. قبل از تلقیح در دمای 121 درجه سانتیگراد به مدت 20 دقیقه اتوکلاو کنید. سلولهای بیجا و پلانکتونیک را با استفاده از یک میکروتوکوپ نوری سلولهای پلانکتونیک با استفاده از یک میکروتوکوپ نوری 40ktX از میکروسلول 40ktX شمارش کنید. onic Pseudomonas aeruginosa بلافاصله پس از تلقیح تقریباً 106 سلول در میلی لیتر بود.
آزمایش‌های الکتروشیمیایی در یک سلول شیشه‌ای کلاسیک سه الکترودی با حجم متوسط ​​500 میلی‌لیتر انجام شد. یک صفحه پلاتین و یک الکترود کالومل اشباع (SCE) از طریق مویرگ‌های Luggin پر از پل‌های نمکی به راکتور متصل شدند و به ترتیب به عنوان الکترودهای شمارنده و مرجع عمل می‌کردند. برای ساختن هر الکترود rubber-specime co روکش شده و یک الکترود rubber-pox به راکتور متصل شد. در طول اندازه‌گیری‌های الکتروشیمیایی، نمونه‌ها در محیط 2216E قرار گرفتند و در دمای انکوباسیون ثابت (37 درجه سانتی‌گراد) در حمام آب نگهداری شدند. با سرعت اسکن 0.125 mV s-1 در محدوده 5- و 5 میلی ولت با Eocp و فرکانس نمونه برداری 1 هرتز انجام شد.EIS با موج سینوسی در محدوده فرکانس 0.01 تا 10000 هرتز با استفاده از ولتاژ اعمال شده 5 میلی ولت در حالت ثابت و با پتانسیل باز در حالت Eocp انجام شد. منحنی های پلاریزاسیون از 2/0- تا 5/1 ولت در مقابل Eocp با سرعت اسکن mV/s 166/0 اجرا شد. هر آزمایش 3 بار با و بدون P. aeruginosa تکرار شد.
نمونه‌ها برای آنالیز متالوگرافی به صورت مکانیکی با کاغذ SiC مرطوب 2000 گریت پرداخت شدند و سپس با سوسپانسیون پودر Al2O3 0.05 میکرومتر برای مشاهده نوری پرداخت شدند.
پس از انکوباسیون، نمونه‌ها 3 بار با محلول سالین بافر فسفات (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) شسته و سپس با 2.5% (v/v) گلوتارآلدئید به مدت 10 ساعت برای تثبیت بیوفیلم‌ها تثبیت شدند. سپس با یک سری درجه‌بندی شده 0%، 9%، 9%، 0%، 9%، 0% (50% 90%) آبگیری شد. 00% v/v) اتانول قبل از خشک شدن با هوا. در نهایت، سطح نمونه با یک لایه طلا پاشیده می‌شود تا رسانایی برای مشاهده SEM فراهم شود. تصاویر SEM روی نقاطی با بیشترین سلول‌های P. aeruginosa در سطح هر نمونه متمرکز شدند. تجزیه و تحلیل EDSA (Zesercanning Lasscope1,SSML0,Microfocal) را انجام دهید. Zeiss، آلمان) برای اندازه گیری عمق گودال استفاده شد. به منظور مشاهده گودال های خوردگی زیر بیوفیلم، ابتدا قطعه آزمایش مطابق با استاندارد ملی چین (CNS) GB/T4334.4-2000 تمیز شد تا محصولات خوردگی و بیوفیلم روی سطح قطعه آزمایش حذف شود.
تجزیه و تحلیل طیف‌سنجی فوتوالکترون پرتو ایکس (XPS، ESCALAB250 سیستم تجزیه و تحلیل سطح، Thermo VG، ایالات متحده) با استفاده از یک منبع پرتو ایکس تک رنگ (خط آلومینیوم Kα با انرژی 1500 eV و توان 150 W) در محدوده انرژی اتصال گسترده 0 تحت شرایط استاندارد -1350 eV. اندازه
نمونه های انکوبه شده برداشته شدند و به آرامی با PBS (pH 7.4 ± 0.2) به مدت 15 s45 شستشو داده شدند. برای مشاهده زنده ماندن باکتریایی بیوفیلم ها بر روی نمونه ها، بیوفیلم ها با استفاده از کیت زنده ماندن باکتری LIVE/DEAD BacLight (Invitrogen, the green, efluescent, the green, efluescent, LIVE/DEAD) رنگ آمیزی شدند. رنگ فلورسنت SYTO-9 و یک رنگ فلورسنت پروپیدیوم یدید (PI) قرمز فلورسنت. تحت CLSM، نقاط با سبز فلورسنت و قرمز به ترتیب نشان دهنده سلول های زنده و مرده هستند. برای رنگ آمیزی، مخلوط 1 میلی لیتری حاوی 3 میکرولیتر SYTO-9 و 3 میکرولیتر PI، نمونه در دمای 20 دقیقه در دمای اتاق به مدت 20 دقیقه در دمای اتاق انکوبه شد. در دو طول موج (488 نانومتر برای سلول‌های زنده و 559 نانومتر برای سلول‌های مرده) با استفاده از دستگاه نیکون CLSM (C2 Plus، نیکون، ژاپن) مشاهده شد. ضخامت بیوفیلم در حالت اسکن سه بعدی اندازه‌گیری شد.
نحوه استناد به این مقاله: Li, H. et al. خوردگی میکروبی فولاد ضد زنگ فوق دوبلکس 2707 توسط دریایی Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep.6, 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. ترک خوردگی تنشی فولاد زنگ نزن دوبلکس LDX 2101 در محلول کلرید در حضور thiosulfate.coros.science.80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS اثر عملیات حرارتی محلول و نیتروژن در گاز محافظ بر مقاومت خوردگی حفره ای جوش های فولاد ضد زنگ فوق دوبلکس.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. رفتار الکتروشیمیایی فولاد ضد زنگ دوبلکس 2205 در محلول های قلیایی با pH های مختلف در حضور کلرید.Electrochim.Journal.64, 211-220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI اثر بیوفیلم های دریایی بر خوردگی: بررسی مختصر.Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).