ຂໍຂອບໃຈສຳລັບການເຂົ້າເບິ່ງ Nature.com. ເວີຊັນຂອງບຣາວເຊີທີ່ທ່ານກຳລັງໃຊ້ຢູ່ມີການຮອງຮັບ CSS. ສໍາລັບປະສົບການທີ່ດີທີ່ສຸດ, ພວກເຮົາແນະນຳໃຫ້ທ່ານໃຊ້ໂປຣແກຣມທ່ອງເວັບທີ່ອັບເດດແລ້ວ (ຫຼືປິດໂໝດຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ໃນ Internet Explorer). ໃນລະຫວ່າງນີ້, ເພື່ອຮັບປະກັນການສະໜັບສະໜູນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ພວກເຮົາຈະສະແດງເວັບໄຊໂດຍບໍ່ມີຮູບແບບ ແລະ JavaScript.
ການກັດກ່ອນຂອງຈຸລິນຊີ (MIC) ເປັນບັນຫາທີ່ຮ້າຍແຮງໃນອຸດສາຫະກໍາຈໍານວນຫຼາຍຍ້ອນວ່າມັນສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດການສູນເສຍທາງເສດຖະກິດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.2707 super duplex stainless steel (2707 HDSS) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໃນສະພາບແວດລ້ອມທາງທະເລເນື່ອງຈາກການຕໍ່ຕ້ານສານເຄມີທີ່ດີເລີດຂອງມັນ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ການຕໍ່ຕ້ານກັບ MIC ຂອງມັນຍັງບໍ່ທັນໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນໃນການທົດລອງ. ການວິເຄາະທາງເຄມີໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າໃນທີ່ປະທັບຂອງ Pseudomonas aeruginosa biofilm ໃນຂະຫນາດກາງ 2216E, ມີການປ່ຽນແປງທາງບວກຂອງທ່າແຮງການກັດກ່ອນແລະການເພີ່ມຂື້ນຂອງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ corrosion. ray photoelectron spectroscopy (XPS) ການວິເຄາະສະແດງໃຫ້ເຫັນການຫຼຸດລົງຂອງເນື້ອໃນ Cr ຢູ່ໃນຫນ້າດິນຂອງຕົວຢ່າງພາຍໃຕ້ biofilm ທີ່ຜະລິດໄດ້ສູງສຸດ pitimaging pit.Imaging ການວິເຄາະ. ຄວາມເລິກຂອງ 0.69 μmໃນໄລຍະ 14 ມື້ຂອງການ incubation. ເຖິງແມ່ນວ່ານີ້ແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍ, ມັນຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ 2707 HDSS ບໍ່ມີພູມຕ້ານທານຢ່າງເຕັມສ່ວນກັບ MIC ຂອງ P. aeruginosa biofilms.
ສະແຕນເລດ Duplex (DSS) ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາຕ່າງໆສໍາລັບການປະສົມປະສານທີ່ເຫມາະສົມຂອງຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ດີເລີດແລະການຕໍ່ຕ້ານ corrosion1,2. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, pitting ທ້ອງຖິ່ນຍັງເກີດຂື້ນແລະມັນມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມສົມບູນຂອງເຫຼັກກ້ານີ້3,4.DSS ບໍ່ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນຂອງຈຸລິນຊີ (MIC) 5,6.ເຖິງວ່າຈະມີລະດັບຄວາມກວ້າງຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ DSS ທີ່ມີລາຄາແພງກວ່າ, ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ທົນທານຕໍ່ການກັດກ່ອນແມ່ນຍັງສູງ. ຄວາມຕ້ານທານ corrosion ແມ່ນຈໍາເປັນ.Jeon et al7 ພົບວ່າແມ້ກະທັ້ງ super duplex stainless steels (SDSS) ມີຂໍ້ຈໍາກັດບາງຢ່າງໃນແງ່ຂອງການຕໍ່ຕ້ານ corrosion. ດັ່ງນັ້ນ, super duplex stainless steels (HDSS) ມີຄວາມຕ້ານການ corrosion ສູງແມ່ນຕ້ອງການໃນບາງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. ນີ້ນໍາໄປສູ່ການພັດທະນາຂອງ HDSS ໂລຫະປະສົມສູງ.
ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນຂອງ DSS ແມ່ນຂຶ້ນກັບອັດຕາສ່ວນຂອງໄລຍະ alpha ແລະ gamma ແລະ Cr, Mo ແລະ W depleted ພາກພື້ນ 8, 9, 10 ຕິດກັບໄລຍະທີສອງ.HDSS ມີເນື້ອໃນສູງຂອງ Cr, Mo ແລະ N11, ສະນັ້ນມັນມີຄວາມຕ້ານທານ corrosion ທີ່ດີເລີດແລະມີມູນຄ່າສູງ (45-50) Pitting Resistance Equivalent Number (PREN.% + 0.0) w. Cr. % 0.0 + w. W) + 16 wt% N12.Its ການຕໍ່ຕ້ານ corrosion ທີ່ດີເລີດແມ່ນອີງໃສ່ອົງປະກອບທີ່ສົມດູນທີ່ມີປະມານ 50% ferrite (α) ແລະ 50% austenite (γ) ໄລຍະ, HDSS ມີຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ດີກວ່າແລະການຕໍ່ຕ້ານສູງກວ່າ DSS13 ທໍາມະດາ.ຄຸນສົມບັດ corrosion corrosion. chloride ປັບປຸງການຕໍ່ຕ້ານ corrosion ຂະຫຍາຍການນໍາໃຊ້ HDSS ໃນສະພາບແວດລ້ອມ chloride corrosive ຫຼາຍ, ເຊັ່ນ: ສະພາບແວດລ້ອມທະເລ.
MICs ເປັນບັນຫາໃຫຍ່ໃນຫຼາຍອຸດສາຫະກໍາເຊັ່ນ: ນ້ໍາມັນແລະອາຍແກັສແລະນ້ໍາ utilities14.MIC ກວມເອົາ 20% ຂອງຄວາມເສຍຫາຍ corrosion ທັງຫມົດ15.MIC ແມ່ນການກັດກ່ອນຂອງ bioelectrochemical ທີ່ສາມາດສັງເກດເຫັນໄດ້ໃນຫຼາຍສະພາບແວດລ້ອມ.Biofilms ທີ່ປະກອບເປັນພື້ນຜິວໂລຫະປ່ຽນແປງສະພາບ electrochemical, ດັ່ງນັ້ນຜົນກະທົບຕໍ່ຂະບວນການ corrosion. ມັນແມ່ນເຊື່ອກັນຢ່າງກວ້າງຂວາງວ່າການກັດກ່ອນ microelectroorganisms ໂລຫະທີ່ເກີດຈາກ MIC. staining energy to survive17.Recent MIC studies have shown that EET (extracellular electron transfer) is the rate-limiting factor in MIC induced by electrogenic microorganisms.Zhang et al.18 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຜູ້ໄກ່ເກ່ຍເອເລັກໂຕຣນິກເລັ່ງການໂອນເອເລັກໂຕຣນິກລະຫວ່າງຈຸລັງ Desulfovibrio sessificans ແລະ 304 ສະແຕນເລດ, ນໍາໄປສູ່ການໂຈມຕີ MIC ທີ່ຮ້າຍແຮງກວ່າເກົ່າ.Enning et al.19 ແລະ Venzlaff et al.20 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ຫຼຸດຜ່ອນ sulfate corrosive sulfate-reduced (SRB) ສາມາດດູດເອົາອິເລັກຕອນໂດຍກົງຈາກໂລຫະຍ່ອຍ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ pitting corrosion ຮ້າຍແຮງ.
DSS ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກວ່າມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບ MIC ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີ SRB, ເຊື້ອແບັກທີເຣັຍທີ່ຫຼຸດລົງທາດເຫຼັກ (IRB), ແລະອື່ນໆ.
Pseudomonas aeruginosa ເປັນເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຮູບຊົງ rod motile gram-negative ທີ່ແຈກຢາຍຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນ nature25.Pseudomonas aeruginosa ຍັງເປັນກຸ່ມຈຸລິນຊີທີ່ສໍາຄັນໃນສະພາບແວດລ້ອມທາງທະເລ, ເຮັດໃຫ້ MIC ກັບເຫຼັກກ້າ.Pseudomonas ມີສ່ວນຮ່ວມຢ່າງໃກ້ຊິດໃນຂະບວນການກັດກ່ອນແລະຖືກຮັບຮູ້ວ່າເປັນ pioneer colonation.Ma.28 ແລະ Yuan et al.29 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ Pseudomonas aeruginosa ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເພີ່ມອັດຕາການກັດກ່ອນຂອງເຫຼັກອ່ອນແລະໂລຫະປະສົມໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີນ້ໍາ.
ຈຸດປະສົງຕົ້ນຕໍຂອງວຽກງານນີ້ແມ່ນເພື່ອສືບສວນຄຸນສົມບັດ MIC ຂອງ 2707 HDSS ທີ່ເກີດຈາກເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ aerobic ທະເລ Pseudomonas aeruginosa ໂດຍໃຊ້ວິທີທາງເຄມີ, ເຕັກນິກການວິເຄາະດ້ານແລະການວິເຄາະຜະລິດຕະພັນ corrosion. ການສຶກສາທາງເຄມີລວມທັງ Open Circuit Potential (OCP), Linear Polarization Resistance (LPR), Electrochemical Potential Impedar Impedance (D. ພຶດຕິກໍາ MIC ຂອງ 2707 HDSS.Energy dispersive spectrometer (EDS) ການວິເຄາະໄດ້ຖືກປະຕິບັດເພື່ອຊອກຫາອົງປະກອບທາງເຄມີຢູ່ດ້ານ corroded. ນອກຈາກນັ້ນ, ການວິເຄາະ X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກໍານົດຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ oxide film passivation ພາຍໃຕ້ອິດທິພົນຂອງສະພາບແວດລ້ອມທາງທະເລທີ່ມີ Pseudomonas SM aeruginosa.
ຕາຕະລາງ 1 ລາຍຊື່ອົງປະກອບທາງເຄມີຂອງ 2707 HDSS. ຕາຕະລາງ 2 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ 2707 HDSS ມີຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ດີເລີດທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດຂອງ 650 MPa. ຮູບທີ່ 1 ສະແດງໃຫ້ເຫັນໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກ optical ຂອງການແກ້ໄຂຄວາມຮ້ອນ 2707 HDSS.Elongated bands ຂອງ austenite ແລະ ferrite ໄລຍະໄດ້ຖືກເຫັນຢູ່ໃນ microstructure% 0 % 5 ໄລຍະຂັ້ນສອງ. ໄລຍະ ferrite.
ຮູບ 2a ສະແດງໃຫ້ເຫັນທ່າແຮງວົງຈອນເປີດ (Eocp) ທຽບກັບຂໍ້ມູນເວລາ exposure ສໍາລັບ 2707 HDSS ໃນ abiotic 2216E medium ແລະ P. aeruginosa broth ສໍາລັບ 14 ມື້ທີ່ 37 °C. ມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການປ່ຽນແປງທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດແລະທີ່ສໍາຄັນໃນ Eocp ເກີດຂຶ້ນພາຍໃນ 24 ຊົ່ວໂມງທໍາອິດ. ມູນຄ່າ Eocp ຫຼຸດລົງໃນທັງສອງກໍລະນີທີ່ແຫຼມ (4 v. CE) ແລະປະມານ 1 m v. ly, ເຖິງ -477 mV (vs. SCE) ແລະ -236 mV (vs. SCE) ສໍາລັບຕົວຢ່າງ abiotic ແລະ P, ຕາມລໍາດັບ).ຄູປອງ Pseudomonas aeruginosa, ຕາມລໍາດັບ. ຫຼັງຈາກ 24 ຊົ່ວໂມງ, ຄ່າ Eocp ຂອງ 2707 HDSS ສໍາລັບ P. aeruginosa ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຄົງທີ່ຢູ່ທີ່ -228 mV (vs. SCE), ໃນຂະນະທີ່ຄ່າທີ່ສອດຄ້ອງກັນສໍາລັບຕົວຢ່າງທີ່ບໍ່ແມ່ນຊີວະພາບແມ່ນປະມານ -442 mV (ທຽບກັບ P. aeruginosa ຕ່ໍາ).
ການທົດສອບໄຟຟ້າເຄມີຂອງ 2707 ຕົວຢ່າງ HDSS ໃນຂະຫນາດກາງ abiotic ແລະ Pseudomonas aeruginosa broth ທີ່ 37 ° C:
(a) Eocp ເປັນໜ້າທີ່ຂອງເວລາ exposure, (b) polarization curves at day 14, (c) Rp as a function of exposure time and (d) icorr as a function of exposure time.
ຕາຕະລາງ 3 ລາຍຊື່ຄ່າຕົວກໍານົດການ corrosion electrochemical ຂອງ 2707 ຕົວຢ່າງ HDSS ທີ່ສໍາຜັດກັບຂະຫນາດກາງ abiotic ແລະ Pseudomonas aeruginosa inoculated medium ສໍາລັບ 14 ມື້. tangents ຂອງເສັ້ນໂຄ້ງ anodic ແລະ cathodic ໄດ້ຖືກ extrapolated ມາຮອດຈຸດຕັດກັນໃຫ້ຜົນຜະລິດຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ corrosion ໃນປະຈຸບັນ (icorr) β (ແລະ betacorror), ທ່າແຮງການກັດກ່ອນ. ວິທີການມາດຕະຖານ 30,31.
ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບ 2b, ການປ່ຽນແປງທາງຂຶ້ນຂອງເສັ້ນໂຄ້ງ P. aeruginosa ເຮັດໃຫ້ Ecorr ເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອທຽບກັບເສັ້ນໂຄ້ງ abiotic. ມູນຄ່າ icorr, ອັດຕາສ່ວນກັບອັດຕາການກັດກ່ອນ, ເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງ 0.328 μA cm-2 ໃນຕົວຢ່າງ Pseudomonas aeruginosa, ສີ່ເທົ່າຂອງຕົວຢ່າງທີ່ບໍ່ແມ່ນທາງຊີວະພາບ (0. μA cm-2).
LPR ແມ່ນວິທີການ electrochemical ທີ່ບໍ່ມີການທໍາລາຍແບບຄລາສສິກສໍາລັບການວິເຄາະການກັດກ່ອນຢ່າງໄວວາ. ມັນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສຶກສາ MIC32. ຮູບ 2c ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຕ້ານທານ polarization (Rp) ເປັນຫນ້າທີ່ຂອງເວລາ exposure.A ມູນຄ່າ Rp ສູງກວ່າຫມາຍຄວາມວ່າການກັດກ່ອນຫນ້ອຍລົງ. ພາຍໃນ 24 ຊົ່ວໂມງທໍາອິດ, Rp ຂອງ 2707 HDSS ໄດ້ບັນລຸມູນຄ່າສູງສຸດຂອງ 1952 cm2 km2e k. onas aeruginosa samples.Figure 2c ຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄ່າ Rp ຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາຫຼັງຈາກມື້ຫນຶ່ງແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຍັງຄົງຂ້ອນຂ້າງບໍ່ປ່ຽນແປງສໍາລັບ 13 ມື້ຕໍ່ໄປ. ຄ່າ Rp ຂອງຕົວຢ່າງ Pseudomonas aeruginosa ແມ່ນປະມານ 40 kΩ cm2, ເຊິ່ງຕ່ໍາກວ່າຕົວຢ່າງ 450 kΩ cm2.
ຄ່າ icorr ແມ່ນອັດຕາສ່ວນກັບອັດຕາ corrosion ເປັນເອກະພາບ. ມູນຄ່າຂອງມັນສາມາດຖືກຄິດໄລ່ຈາກສົມຜົນ Stern-Geary ຕໍ່ໄປນີ້,
ປະຕິບັດຕາມ Zou et al.33, ຄ່າປົກກະຕິຂອງ Tafel slope B ໃນການເຮັດວຽກນີ້ແມ່ນສົມມຸດວ່າ 26 mV/dec. ຮູບ 2d ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ icorr ຂອງຕົວຢ່າງທີ່ບໍ່ແມ່ນຊີວະພາບ 2707 ຍັງຄົງຂ້ອນຂ້າງຄົງທີ່, ໃນຂະນະທີ່ຕົວຢ່າງ P. aeruginosa ມີການເຫນັງຕີງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຫຼັງຈາກ 24 ຊົ່ວໂມງທໍາອິດ. The icorr ສູງກວ່າຄ່າຂອງ P. -biological controls.ແນວໂນ້ມນີ້ແມ່ນສອດຄ່ອງກັບຜົນການຕໍ່ຕ້ານ polarization.
EIS ເປັນອີກເຕັກນິກທີ່ບໍ່ທຳລາຍລ້າງທີ່ໃຊ້ເພື່ອສະແດງປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີໃນການໂຕ້ຕອບທີ່ຖືກກັດກ່ອນ.Impedance spectra ແລະຄິດໄລ່ຄ່າ capacitance ຂອງຕົວຢ່າງທີ່ສໍາຜັດກັບ abiotic media ແລະ Pseudomonas aeruginosa solution, Rb resistance of passive film/biofilm formed on the surface of the spectra, Rct charges ​​phastants ​​tractions ​DPE ຊັ້ນ Cdlac, ການ​ຕ້ານ​ທານ​ຕໍ່ Rb ຕົວກໍານົດການ lement (CPE). ພາຣາມິເຕີເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ຖືກວິເຄາະຕື່ມອີກໂດຍການປັບຂໍ້ມູນໂດຍໃຊ້ຕົວແບບວົງຈອນທຽບເທົ່າ (EEC).
ຮູບທີ່ 3 ສະແດງໃຫ້ເຫັນພື້ນທີ່ Nyquist ປົກກະຕິ (a ແລະ b) ແລະ Bode plots (a' ແລະ b') ຂອງ 2707 ຕົວຢ່າງ HDSS ໃນ abiotic medium ແລະ P. aeruginosa broth ສໍາລັບເວລາ incubation ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ເສັ້ນຜ່າກາງຂອງວົງ Nyquist ຫຼຸດລົງໃນທີ່ປະທັບຂອງ Pseudomonas aeruginosa.The Bode plot ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ magnet ທັງຫມົດ (Fig). ໄລຍະເວລາການພັກຜ່ອນຄົງທີ່ສາມາດໄດ້ຮັບການສະຫນອງໃຫ້ໂດຍໄລຍະ maxima. ຮູບທີ 4 ສະແດງໃຫ້ເຫັນໂຄງສ້າງທາງກາຍະພາບ monolayer (a) ແລະ bilayer (b) ແລະ EECs.CPE ທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງພວກມັນຖືກນໍາສະເຫນີເຂົ້າໃນ EEC model. ການຍອມຮັບແລະ impedance ຂອງມັນສະແດງອອກດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
ສອງຕົວແບບທາງກາຍະພາບແລະວົງຈອນທຽບເທົ່າທີ່ສອດຄ້ອງກັນສໍາລັບການປັບຕົວ impedance ຂອງຕົວຢ່າງ 2707 HDSS:
ບ່ອນທີ່ Y0 ແມ່ນຂະຫນາດຂອງ CPE, j ແມ່ນຕົວເລກຈິນຕະນາການຫຼື (-1)1/2, ωແມ່ນຄວາມຖີ່ຂອງມຸມ, ແລະ n ແມ່ນດັດຊະນີພະລັງງານ CPE ຫນ້ອຍກ່ວາ unity35.The inverse ຂອງຄວາມຕ້ານທານຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ (ie 1/Rct) ກົງກັບອັດຕາການກັດກ່ອນ. Rct ຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າຫມາຍຄວາມວ່າການກັດກ່ອນໄວຂອງ Rct 17 ມື້. ຕົວຢ່າງ aeruginosa ບັນລຸ 32 kΩ cm2, ຫຼາຍຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ 489 kΩ cm2 ຂອງຕົວຢ່າງທີ່ບໍ່ແມ່ນຊີວະພາບ (ຕາຕະລາງ 4).
ຮູບພາບ CLSM ແລະຮູບພາບ SEM ໃນຮູບທີ 5 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຢ່າງຈະແຈ້ງວ່າການປົກຫຸ້ມຂອງ biofilm ຢູ່ດ້ານຂອງຕົວຢ່າງ HDSS 2707 ຫຼັງຈາກ 7 ມື້ແມ່ນມີຄວາມຫນາແຫນ້ນ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ຫຼັງຈາກ 14 ມື້, ການປົກຫຸ້ມຂອງ biofilm ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນແລະບາງຈຸລັງຕາຍປະກົດຂຶ້ນ. ຕາຕະລາງ 5 ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫນາຂອງ biofilm ໃນ 2707 HDSS biofilm ສູງສຸດແລະ 1 ມື້ຫຼັງຈາກ examination. ຄວາມຫນາໄດ້ປ່ຽນຈາກ 23.4 μmຫຼັງຈາກ 7 ມື້ເປັນ 18.9 μmຫຼັງຈາກ 14 ມື້. ຄວາມຫນາ biofilm ສະເລ່ຍຍັງຢືນຢັນແນວໂນ້ມນີ້. ມັນຫຼຸດລົງຈາກ 22.2 ± 0.7 μmຫຼັງຈາກ 7 ມື້ເປັນ 17.8 ± 1.0 μmຫຼັງຈາກ 14 ມື້.
(a) ຮູບພາບ 3-D CLSM ຫຼັງຈາກ 7 ມື້, (b) ຮູບພາບ 3-D CLSM ຫຼັງຈາກ 14 ມື້, (c) ຮູບພາບ SEM ຫຼັງຈາກ 7 ມື້ແລະ (d) ຮູບພາບ SEM ຫຼັງຈາກ 14 ມື້.
EDS ເປີດເຜີຍອົງປະກອບທາງເຄມີໃນ biofilms ແລະຜະລິດຕະພັນ corrosion ຢູ່ໃນຕົວຢ່າງທີ່ສໍາຜັດກັບ P. aeruginosa ສໍາລັບ 14 ມື້. ຮູບທີ່ 6 ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າເນື້ອໃນຂອງ C, N, O, ແລະ P ໃນ biofilms ແລະຜະລິດຕະພັນ corrosion ແມ່ນສູງກວ່າຫຼາຍໃນໂລຫະເປົ່າ, ເນື່ອງຈາກວ່າອົງປະກອບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບ biofilms ແລະ metabolites ຂອງເຂົາເຈົ້າ. ຈຸລິນຊີຕ້ອງການພຽງແຕ່ romium Fe ລະດັບການກັດກ່ອນຂອງທາດເຫຼັກແລະ chromig. ພື້ນຜິວຂອງຕົວຢ່າງຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າມາຕຣິກເບື້ອງໂລຫະໄດ້ສູນເສຍອົງປະກອບຍ້ອນການກັດກ່ອນ.
ຫຼັງຈາກ 14 ມື້, ການຖົມດ້ວຍແລະບໍ່ມີ P. aeruginosa ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນຢູ່ໃນຂະຫນາດກາງ 2216E. ກ່ອນທີ່ຈະຟອກ, ພື້ນຜິວຂອງຕົວຢ່າງແມ່ນກ້ຽງແລະບໍ່ມີຂໍ້ບົກພ່ອງ (ຮູບ 7a). ຫຼັງຈາກການຟອກແລະກໍາຈັດຜະລິດຕະພັນຊີວະພາບແລະການກັດກ່ອນ, ຂຸມເລິກທີ່ສຸດຢູ່ດ້ານຂອງຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກກວດສອບຢ່າງເຫັນໄດ້ຊັດໃນຂຸມ 7 ພາຍໃຕ້ F.C. ຂອງຕົວຢ່າງການຄວບຄຸມທີ່ບໍ່ແມ່ນທາງຊີວະພາບ (ຄວາມເລິກຂຸມສູງສຸດ 0.02 μm).ຄວາມເລິກຂຸມສູງສຸດທີ່ເກີດຈາກ Pseudomonas aeruginosa ແມ່ນ 0.52 μm ຫຼັງຈາກ 7 ມື້ແລະ 0.69 μm ຫຼັງຈາກ 14 ມື້, ໂດຍອີງໃສ່ຄວາມເລິກຂອງຂຸມໂດຍສະເລ່ຍຂອງ 3 ຕົວຢ່າງ (10 ຄ່າຄວາມເລິກສູງສຸດຂອງຂຸມສໍາລັບແຕ່ລະຄົນ ± 0.2 μm) ທີ່ພວກເຮົາເລືອກ. 52 ± 0.15 μm, ຕາມລໍາດັບ (ຕາຕະລາງ 5).ຄວາມເລິກຂອງຂຸມເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍແຕ່ມີຄວາມສໍາຄັນ.
(a) ກ່ອນທີ່ຈະສໍາຜັດ, (b) 14 ມື້ໃນຂະຫນາດກາງ abiotic ແລະ (c) 14 ມື້ໃນ Pseudomonas aeruginosa broth.
ຮູບທີ 8 ສະແດງໃຫ້ເຫັນ XPS spectra ຂອງຫນ້າດິນຕົວຢ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແລະອົງປະກອບທາງເຄມີທີ່ວິເຄາະສໍາລັບແຕ່ລະຫນ້າດິນແມ່ນສະຫຼຸບໃນຕາຕະລາງ 6. ໃນຕາຕະລາງ 6, ອັດຕາສ່ວນປະລໍາມະນູຂອງ Fe ແລະ Cr ໃນທີ່ປະທັບຂອງ P. aeruginosa (ຕົວຢ່າງ A ແລະ B) ຕ່ໍາກວ່າຕົວຢ່າງການຄວບຄຸມທີ່ບໍ່ແມ່ນຊີວະພາບ (ສໍາລັບຕົວຢ່າງ Cropino core 2, ລະດັບ C ແລະ D). ເສັ້ນໂຄ້ງຖືກຕິດຕັ້ງໃສ່ສີ່ອົງປະກອບສູງສຸດທີ່ມີຄ່າພະລັງງານຜູກມັດ (BE) ຂອງ 574.4, 576.6, 578.3 ແລະ 586.8 eV, ເຊິ່ງສາມາດຖືກຈັດເປັນ Cr, Cr2O3, CrO3 ແລະ Cr(OH)3, ຕາມລໍາດັບ (ຮູບ 9a, Crumbi ຫຼັກ 2 ລະດັບຫຼັກ). ສູງສຸດສໍາລັບ Cr (573.80 eV ສໍາລັບ BE) ແລະ Cr2O3 (575.90 eV ສໍາລັບ BE) ໃນຮູບ 9c ແລະ d, ຕາມລໍາດັບ. ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ໂດດເດັ່ນລະຫວ່າງຕົວຢ່າງ abiotic ແລະ P. aeruginosa ແມ່ນການປະກົດຕົວຂອງ Cr6+ ແລະອັດຕາສ່ວນຂອງຊີວະພາບທີ່ສູງກວ່າ Cr.bemnefil (888) ຂອງ Cr. BE(OH)
XPS spectra ກວ້າງຂອງຫນ້າດິນຂອງຕົວຢ່າງ 2707 HDSS ໃນສອງສື່ແມ່ນ 7 ມື້ແລະ 14 ມື້, ຕາມລໍາດັບ.
(a) 7 ມື້ຂອງການສໍາຜັດກັບ P. aeruginosa, (b) 14 ມື້ຂອງການສໍາຜັດກັບ P. aeruginosa, (c) 7 ມື້ໃນຂະຫນາດກາງ abiotic ແລະ (d) 14 ມື້ໃນຂະຫນາດກາງ abiotic.
HDSS ສະແດງໃຫ້ເຫັນລະດັບສູງຂອງຄວາມຕ້ານທານ corrosion ໃນສະພາບແວດລ້ອມຫຼາຍທີ່ສຸດ.Kim et al.2 ລາຍງານວ່າ UNS S32707 HDSS ຖືກກໍານົດເປັນ DSS ທີ່ມີໂລຫະປະສົມສູງທີ່ມີ PREN ຫຼາຍກວ່າ 45. ມູນຄ່າ PREN ຂອງຕົວຢ່າງ 2707 HDSS ໃນວຽກງານນີ້ແມ່ນ 49. ນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກເນື້ອໃນຂອງ chromium ສູງແລະລະດັບ molybdenum ສູງແລະ Ni, ເຊິ່ງເປັນປະໂຫຍດໃນອົງປະກອບຂອງອາຊິດແລະ chloride ສູງ, ອົງປະກອບຂອງ microbalance ທີ່ບໍ່ມີປະໂຫຍດ. ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງໂຄງສ້າງແລະການຕໍ່ຕ້ານ corrosion. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເຖິງວ່າຈະມີການຕໍ່ຕ້ານສານເຄມີທີ່ດີເລີດ, ຂໍ້ມູນການທົດລອງໃນການເຮັດວຽກນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ 2707 HDSS ບໍ່ມີພູມຕ້ານທານຢ່າງສົມບູນກັບ MIC ຂອງ P. aeruginosa biofilms.
ຜົນໄດ້ຮັບທາງເຄມີໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າອັດຕາການກັດກ່ອນຂອງ 2707 HDSS ໃນ P. aeruginosa broth ແມ່ນເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຫຼັງຈາກ 14 ມື້ເມື່ອທຽບກັບຂະຫນາດກາງທີ່ບໍ່ແມ່ນຊີວະພາບ. ໃນຮູບ 2a, ການຫຼຸດລົງຂອງ Eocp ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນໃນທັງສອງຂະຫນາດກາງ abiotic ແລະ P. aeruginosa broth ໃນລະຫວ່າງ 24 ຊົ່ວໂມງທໍາອິດ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, biofilm ຂອງ Eocp ໄດ້ສໍາເລັດການປົກຫຸ້ມຂອງ specowen ໄດ້ສໍາເລັດ. , ລະດັບຂອງ Eocp ທາງດ້ານຊີວະສາດແມ່ນສູງກວ່າ Eocp ທີ່ບໍ່ແມ່ນຊີວະວິທະຍາຫຼາຍ. ມີເຫດຜົນທີ່ຈະເຊື່ອວ່າຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ແມ່ນຍ້ອນການສ້າງຊີວະພາບ P. aeruginosa. ໃນຮູບ 2d, ໃນທີ່ປະທັບຂອງ P. aeruginosa, ມູນຄ່າ icorr ຂອງ 2707 HDSS ບັນລຸສູງກວ່າ 0.627 μA ຄໍາສັ່ງ cm-2, ເຊິ່ງມີ 3 μA cm-2. 2), ເຊິ່ງສອດຄ່ອງກັບຄ່າ Rct ທີ່ວັດແທກໂດຍ EIS. ໃນລະຫວ່າງສອງສາມມື້ທໍາອິດ, ຄ່າ impedance ໃນ P. aeruginosa broth ເພີ່ມຂຶ້ນເນື່ອງຈາກການຕິດພັນຂອງຈຸລັງ P. aeruginosa ແລະການສ້າງຕັ້ງຂອງ biofilms. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ເມື່ອ biofilm ກວມເອົາພື້ນຜິວຂອງຕົວຢ່າງຢ່າງສົມບູນ, impedance ຫຼຸດລົງ. The first due to the biorefillation of biofilm. ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນຫຼຸດລົງຕາມເວລາ, ແລະການຍຶດຕິດຂອງ P. aeruginosa ເຮັດໃຫ້ເກີດການກັດກ່ອນທ້ອງຖິ່ນ. ແນວໂນ້ມຂອງສື່ abiotic ແມ່ນແຕກຕ່າງກັນ. ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນຂອງການຄວບຄຸມທີ່ບໍ່ແມ່ນທາງຊີວະພາບແມ່ນສູງກວ່າຄ່າທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງຕົວຢ່າງທີ່ສໍາຜັດກັບ P. aeruginosa broth. ນອກຈາກນັ້ນ, ສໍາລັບຕົວຢ່າງ abiotic, ມູນຄ່າ Rct ຂອງ 2707 HDSS ມື້ແມ່ນ 1428 cmk (14 ມມ, 4 ມມ, 2709 ມມ, 4 ກມ 27 ມມ, 2707 ມມ, 4 ກມ 27 ມມ) 32 kΩ cm2) ໃນທີ່ປະທັບຂອງ P. aeruginosa. ດັ່ງນັ້ນ, 2707 HDSS ມີຄວາມຕ້ານທານ corrosion ທີ່ດີເລີດໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເປັນຫມັນ, ແຕ່ບໍ່ທົນທານຕໍ່ການໂຈມຕີ MIC ໂດຍ P. aeruginosa biofilms.
ຜົນໄດ້ຮັບເຫຼົ່ານີ້ຍັງສາມາດສັງເກດເຫັນໄດ້ຈາກເສັ້ນໂຄ້ງ polarization ໃນຮູບທີ 2b. ການແຕກງ່າຂອງ anodic ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການສ້າງ biofilm Pseudomonas aeruginosa ແລະປະຕິກິລິຍາການຜຸພັງຂອງໂລຫະ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ປະຕິກິລິຍາ cathodic ແມ່ນການຫຼຸດຜ່ອນອົກຊີ, ການມີ P. aeruginosa ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເພີ່ມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ biofilm ໃນປະຈຸບັນ corrosion. ຫຼາຍກ່ວາຄໍາສັ່ງ. m ເພີ່ມການກັດກ່ອນທ້ອງຖິ່ນຂອງ 2707 HDSS.Yuan et al29 ພົບວ່າຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງ corrosion ໃນປັດຈຸບັນຂອງ 70/30 Cu-Ni ໂລຫະປະສົມເພີ່ມຂຶ້ນພາຍໃຕ້ສິ່ງທ້າທາຍຂອງ P. aeruginosa biofilm. ອັນນີ້ອາດຈະເປັນຍ້ອນການ biocatalysis ຂອງການຫຼຸດຜ່ອນອົກຊີເຈນໂດຍ Pseudomonas aeruginosa biofilms. ການສັງເກດການຂອງ HD20 ດັ່ງກ່າວຍັງ biofilm 20 ທີ່ມີອົກຊີເຈນທີ່ M20A ອາດຈະຍັງອະທິບາຍ biofilm SS7. ພາຍໃຕ້ພວກມັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ຈະ re-passivate ພື້ນຜິວໂລຫະໂດຍອົກຊີເຈນທີ່ອາດຈະເປັນປັດໃຈປະກອບສ່ວນ MIC ໃນວຽກງານນີ້.
Dickinson et al.38 ແນະນໍາວ່າອັດຕາຂອງປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີແລະ electrochemical ສາມາດໄດ້ຮັບຜົນກະທົບໂດຍກົງຈາກກິດຈະກໍາການເຜົາຜະຫລານຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ sessile ເທິງຫນ້າດິນຂອງຕົວຢ່າງແລະລັກສະນະຂອງຜະລິດຕະພັນ corrosion. ດັ່ງທີ່ສະແດງໃນຮູບ 5 ແລະຕາຕະລາງ 5, ທັງສອງຈໍານວນຈຸລັງແລະຄວາມຫນາຂອງ biofilm ຫຼຸດລົງຫຼັງຈາກ 14 ມື້. ນີ້ສາມາດອະທິບາຍຢ່າງສົມເຫດສົມຜົນວ່າຫຼັງຈາກ 14 ມື້ HD 7 detrimentes ເກືອບທັງຫມົດ SS20 ຜິວເນື້ອສີຂາວ. ໃນຂະຫນາດກາງ 2216E ຫຼືການປ່ອຍ ions ໂລຫະທີ່ເປັນພິດຈາກ 2707 HDSS matrix. ນີ້ແມ່ນຂໍ້ຈໍາກັດຂອງການທົດລອງ batch.
ໃນການເຮັດວຽກນີ້, P. aeruginosa biofilm ສົ່ງເສີມການ depletion ທ້ອງຖິ່ນຂອງ Cr ແລະ Fe ພາຍໃຕ້ biofilm ເທິງຫນ້າ 2707 HDSS (ຮູບ 6). ໃນຕາຕະລາງ 6, ການຫຼຸດລົງຂອງ Fe ແລະ Cr ໃນຕົວຢ່າງ D ເມື່ອທຽບກັບຕົວຢ່າງ C, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການລະລາຍຂອງ Fe ແລະ Cr ທີ່ເກີດຈາກ P. aeruginosa 7 ມື້ທໍາອິດທີ່ໃຊ້ biofilm ແມ່ນ 2 ຂະຫນາດກາງ. ສະພາບແວດລ້ອມທາງທະເລ.ມັນມີ 17700 ppm Cl-, ເຊິ່ງທຽບໄດ້ກັບທີ່ພົບເຫັນຢູ່ໃນນ້ໍາທະເລທໍາມະຊາດ. ການປະກົດຕົວຂອງ 17700 ppm Cl- ແມ່ນເຫດຜົນຕົ້ນຕໍສໍາລັບການຫຼຸດລົງຂອງ Cr ໃນຕົວຢ່າງ abiotic 7- ແລະ 14 ມື້ທີ່ວິເຄາະໂດຍ XPS. ເມື່ອປຽບທຽບກັບຕົວຢ່າງ P. aeruginosa ຂອງຄວາມຕ້ານທານຂອງ Cr-20 ທີ່ເຂັ້ມແຂງຂອງການລະລາຍຂອງ abiotic ຫຼາຍ. 7 HDSS ໃນສະພາບແວດລ້ອມ abiotic. ຮູບທີ່ 9 ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປະກົດຕົວຂອງ Cr6+ ໃນຮູບເງົາ passivation. ມັນອາດຈະມີສ່ວນຮ່ວມໃນການກໍາຈັດ Cr ອອກຈາກພື້ນຜິວເຫຼັກໂດຍ P. aeruginosa biofilms, ຕາມການແນະນໍາໂດຍ Chen ແລະ Clayton.
ເນື່ອງຈາກການຂະຫຍາຍຕົວຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍ, ຄ່າ pH ຂອງຂະຫນາດກາງກ່ອນແລະຫຼັງການປູກແມ່ນ 7.4 ແລະ 8.2 ຕາມລໍາດັບ. ດັ່ງນັ້ນ, ພາຍໃຕ້ແຜ່ນຊີວະພາບ P. aeruginosa, ການກັດກ່ອນຂອງອາຊິດອິນຊີບໍ່ຫນ້າຈະເປັນປັດໄຈປະກອບສ່ວນໃນການເຮັດວຽກນີ້ເນື່ອງຈາກ pH ຂ້ອນຂ້າງສູງໃນຂະຫນາດກາງຫຼາຍ. pH ຂອງຕົວກາງທີ່ບໍ່ແມ່ນ 7 ສຸດທ້າຍມີການປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ (7. ໄລຍະເວລາການທົດສອບ 14 ມື້.ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ pH ໃນຂະຫນາດກາງ inoculation ຫຼັງຈາກ incubation ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກກິດຈະກໍາ metabolic ຂອງ P. aeruginosa ແລະໄດ້ພົບເຫັນວ່າມີຜົນກະທົບດຽວກັນກັບ pH ໃນເວລາທີ່ບໍ່ມີແຖບທົດສອບ.
ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 7, ຄວາມເລິກຂຸມສູງສຸດທີ່ເກີດຈາກ P. aeruginosa biofilm ແມ່ນ 0.69 μm, ເຊິ່ງໃຫຍ່ກວ່າຂອງ abiotic medium (0.02 μm).ນີ້ແມ່ນສອດຄ່ອງກັບຂໍ້ມູນທາງເຄມີທີ່ອະທິບາຍໄວ້ຂ້າງເທິງ. ຄວາມເລິກຂຸມ 0.69 μm ແມ່ນນ້ອຍກວ່າສິບເທົ່າຂອງຂໍ້ມູນ SS 2 μm ພາຍໃຕ້ການລາຍງານ 9.5st ເທົ່າກັບ 9.5 μm. 2707 HDSS ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຕ້ານທານ MIC ທີ່ດີກວ່າເມື່ອທຽບກັບ 2205 DSS. ອັນນີ້ຄວນຈະເປັນເລື່ອງທີ່ບໍ່ແປກໃຈ, ເພາະວ່າ 2707 HDSS ມີເນື້ອໃນ chromium ສູງກວ່າ, ສະຫນອງການ passivation ທີ່ຍາວນານ, ເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງໄລຍະທີ່ສົມດູນໂດຍບໍ່ມີ precipitates ທີສອງເປັນອັນຕະລາຍ, ເຮັດໃຫ້ມັນຍາກສໍາລັບ P. aeruginosa ທີ່ຈະ depassivate ແລະຈຸດເລີ່ມຕົ້ນ eclipse.
ສະຫຼຸບແລ້ວ, MIC pitting ໄດ້ຖືກພົບເຫັນຢູ່ໃນຫນ້າດິນຂອງ 2707 HDSS ໃນ P. aeruginosa broth ເມື່ອທຽບກັບ pitting negligible ໃນ abiotic media. ວຽກງານນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ 2707 HDSS ມີຄວາມຕ້ານທານ MIC ດີກວ່າ 2205 DSS, ແຕ່ມັນບໍ່ມີພູມຕ້ານທານຢ່າງເຕັມທີ່ກັບ MIC ເນື່ອງຈາກ P. aeruginosa biofilm. ການຄັດເລືອກຂອງສະແຕນເລດຂອງຊີວິດການບໍລິການແລະສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເຫມາະສົມ.
ຄູປ໋ອງສໍາລັບ 2707 HDSS ແມ່ນສະຫນອງໃຫ້ໂດຍໂຮງຮຽນ Metallurgy ຂອງ Northeastern University (NEU) ໃນ Shenyang, ຈີນ. ອົງປະກອບຂອງ 2707 HDSS ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຕາຕະລາງ 1, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກວິເຄາະໂດຍພະແນກການວິເຄາະແລະການທົດສອບວັດສະດຸ NEU. ຕົວຢ່າງທັງຫມົດໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ທີ່ 1180 ° C ສໍາລັບ 1 ຊົ່ວໂມງ 7 SS. ພື້ນຜິວ 1 cm2 ໄດ້ຖືກຂັດເປັນ 2000 grit ດ້ວຍກະດາດຊິລິໂຄນ carbide ແລະຂັດຕື່ມອີກດ້ວຍ suspension ຜົງ Al2O3 0.05 μm. ດ້ານຂ້າງແລະດ້ານລຸ່ມຖືກປົກປ້ອງດ້ວຍສີ inert. ຫຼັງຈາກເວລາແຫ້ງ, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກລ້າງອອກດ້ວຍນ້ໍາ deionized sterile ແລະ sterilized ກັບ 70% ຂອງອາກາດ (75%). ແສງ ultraviolet (UV) ສໍາລັບ 0.5 ຊົ່ວໂມງກ່ອນທີ່ຈະນໍາໃຊ້.
Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 strain was purchased from Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC), China.Pseudomonas aeruginosa ໄດ້ຖືກປູກດ້ວຍແອໂຣບິກຢູ່ທີ່ 37 ° C ໃນ flasks 250 ml ແລະ 500 ml ຈຸລັງແກ້ວ electrochemical ທີ່ມີຄວາມຫວັງໂດຍໃຊ້ Marine 2216, Co. um (g/L): 19.45 NaCl, 5.98 MgCl2, 3.24 Na2SO4, 1.8 CaCl2, 0.55 KCl, 0.16 Na2CO3, 0.08 Kbr, 0.034 SrCl2, 0.08 SrBr2,4030.0. 3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4 , 5.0 peptone, 1.0 ສານສະກັດຈາກເຊື້ອລາ ແລະ 0.1 ferric citrate.Autoclave ທີ່ອຸນຫະພູມ 121°C ເປັນເວລາ 20 ນາທີກ່ອນທີ່ຈະ inoculation. ນັບຈຸລັງທີ່ບໍ່ມີຕົວຕົນ ແລະ planktonic ໂດຍໃຊ້ hemocytometer ພາຍໃຕ້ກ້ອງຈຸລະທັດລະດັບຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນເບື້ອງຕົ້ນ 4000X. sa ທັນທີຫຼັງຈາກ inoculation ແມ່ນປະມານ 106 ຈຸລັງ / ml.
ການທົດສອບທາງເຄມີໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢູ່ໃນຫ້ອງແກ້ວສາມ electrode ຄລາສສິກທີ່ມີປະລິມານຂະຫນາດກາງຂອງ 500 ml.A ແຜ່ນ platinum ແລະ electrode calomel ອີ່ມຕົວ (SCE) ໄດ້ຖືກເຊື່ອມຕໍ່ກັບ reactor ຜ່ານ Luggin capillaries ເຕັມໄປດ້ວຍຂົວເກືອ, ຮັບໃຊ້ເປັນ counter ແລະ electrodes ອ້າງອິງ, ຕາມລໍາດັບ. ເພື່ອເຮັດໃຫ້ electrodes ທີ່ເຮັດວຽກໄດ້, ແຕ່ລະສາຍຢາງ, aperoxyim ຫຸ້ມຫໍ່ 1 cm ແລະ copper-coated. 2 ຂອງພື້ນທີ່ດ້ານດຽວທີ່ຖືກເປີດເຜີຍສໍາລັບ electrode ທີ່ເຮັດວຽກ. ໃນລະຫວ່າງການວັດແທກໄຟຟ້າ, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກວາງໄວ້ໃນຂະຫນາດກາງ 2216E ແລະຮັກສາໄວ້ທີ່ອຸນຫະພູມ incubation ຄົງທີ່ (37 °C) ໃນອາບນ້ໍາ.OCP, LPR, EIS ແລະຂໍ້ມູນ polarization ທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ມີທ່າແຮງໄດ້ຖືກວັດແທກໂດຍໃຊ້ Autolab potentiostat (Reference 600 ອັດຕາຂອງ USPR, scans 600s). 0.125 mV s-1 ໃນໄລຍະ -5 ແລະ 5 mV ກັບ Eocp ແລະຄວາມຖີ່ຂອງການເກັບຕົວຢ່າງຂອງ 1 Hz.EIS ໄດ້ຖືກປະຕິບັດດ້ວຍຄື້ນ sine ໃນຊ່ວງຄວາມຖີ່ 0.01 ຫາ 10,000 Hz ໂດຍໃຊ້ແຮງດັນທີ່ໃຊ້ 5 mV ຢູ່ທີ່ສະຫມໍ່າສະເຫມີ Eocp.EIS, ກ່ອນທີ່ຈະມີທ່າແຮງການກັດກ່ອນຂອງ electrocu. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ເສັ້ນໂຄ້ງ larization ໄດ້ຖືກດໍາເນີນການຈາກ -0.2 ຫາ 1.5 V ທຽບກັບ Eocp ໃນອັດຕາການສະແກນຂອງ 0.166 mV/s. ການທົດສອບແຕ່ລະຄັ້ງແມ່ນຊ້ໍາ 3 ຄັ້ງດ້ວຍແລະບໍ່ມີ P. aeruginosa.
ຕົວຢ່າງສໍາລັບການວິເຄາະໂລຫະໄດ້ຖືກຂັດດ້ວຍກົນຈັກດ້ວຍກະດາດ SiC ປຽກ 2000 grit ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນຂັດຕື່ມອີກດ້ວຍ 0.05 μm Al2O3 ຜົງ suspension ສໍາລັບການສັງເກດທາງ optical. ການວິເຄາະໂລຫະໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ກ້ອງຈຸລະທັດ optical. ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກຝັງດ້ວຍການແກ້ໄຂ potassium hydroxide 10 wt.% 43.
ຫຼັງຈາກການອົບ, ຕົວຢ່າງໄດ້ຖືກລ້າງ 3 ເທື່ອດ້ວຍການແກ້ໄຂ phosphate-buffered saline (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນສ້ອມແຊມດ້ວຍ 2.5% (v/v) glutaraldehyde ເປັນເວລາ 10 ຊົ່ວໂມງເພື່ອແກ້ໄຂ biofilms. ຕໍ່ມາມັນໄດ້ຖືກຂາດນ້ໍາດ້ວຍຊຸດ 6% 60%, 100% ແລະ 50%. 0% v/v) ຂອງເອທານອນກ່ອນທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ອາກາດແຫ້ງ.ສຸດທ້າຍ, ພື້ນຜິວຂອງຕົວຢ່າງແມ່ນ sputtered ກັບຮູບເງົາຄໍາເພື່ອໃຫ້ conductivity ສໍາລັບການສັງເກດການ SEM. ຮູບພາບ SEM ໄດ້ຖືກສຸມໃສ່ຈຸດທີ່ມີຈຸລັງ P. aeruginosa sessile ຫຼາຍທີ່ສຸດໃນຫນ້າດິນຂອງແຕ່ລະຕົວຢ່າງ. ປະຕິບັດການວິເຄາະ EDS ເພື່ອຊອກຫາອົງປະກອບທາງເຄມີ SM.A Zeiss (Lereruginosa), L. ການວັດແທກຄວາມເລິກຂອງຂຸມ. ເພື່ອສັງເກດຂຸມ corrosion ພາຍໃຕ້ biofilm, ຊິ້ນການທົດສອບໄດ້ຖືກອະນາໄມຄັ້ງທໍາອິດຕາມມາດຕະຖານແຫ່ງຊາດຈີນ (CNS) GB/T4334.4-2000 ເພື່ອເອົາຜະລິດຕະພັນ corrosion ແລະ biofilm ຢູ່ເທິງຫນ້າຂອງຊິ້ນການທົດສອບ.
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, ESCALAB250 ລະບົບການວິເຄາະພື້ນຜິວ, Thermo VG, USA) ການວິເຄາະໄດ້ຖືກປະຕິບັດໂດຍໃຊ້ແຫຼ່ງ X-ray monochromatic (ເສັ້ນອາລູມິນຽມ Kα ຢູ່ທີ່ພະລັງງານ 1500 eV ແລະພະລັງງານ 150 W) ໃນໄລຍະພະລັງງານຜູກມັດກ້ວາງ 0 ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂມາດຕະຖານ -1350 e- trav 00000000 ພະລັງງານບັນທຶກແລະຂໍ້ມູນຈໍາເພາະ -1350 eV.0.V. 2 ຂະຫນາດຂັ້ນຕອນ eV.
ຕົວຢ່າງ incubated ໄດ້ຖືກໂຍກຍ້າຍອອກແລະ rinsed ຄ່ອຍໆດ້ວຍ PBS (pH 7.4 ± 0.2) ສໍາລັບ 15 s45. ເພື່ອສັງເກດເບິ່ງຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣັຍຂອງ biofilms ໃນຕົວຢ່າງ, biofilms ໄດ້ຖືກ stained ໂດຍໃຊ້ LIVE/DEAD BacLight BacLight Viability Kit (Invitrogen, Eugene, ສີຂຽວ USA). ສີຍ້ອມ ແລະ ສີຍ້ອມ fluorescent propidium iodide (PI) ສີແດງ. ພາຍໃຕ້ CLSM, ຈຸດໆທີ່ມີສີຂຽວ ແລະ ສີແດງ fluorescent ເປັນຕົວແທນຂອງຈຸລັງທີ່ຕາຍແລ້ວ, ຕາມລໍາດັບ. ສໍາລັບການຍ້ອມສີ, 1 ມລທີ່ມີສານປະສົມ 3 μl SYTO-9 ແລະ 3 μl PI ໄດ້ຖືກອົບເປັນເວລາ 20 ນາທີໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ, 23 ເອົາໃຈໃສ່ໃນຄວາມມືດຂອງຕົວຢ່າງ (23). ຄວາມຍາວຄື້ນ (488 nm ສໍາລັບຈຸລັງທີ່ມີຊີວິດ ແລະ 559 nm ສໍາລັບຈຸລັງຕາຍ) ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງ Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Japan).ຄວາມຫນາຂອງຊີວະພາບໄດ້ຖືກວັດແທກໃນໂໝດສະແກນ 3-D.
ວິທີການອ້າງເຖິງບົດຄວາມນີ້: Li, H. et al. microbial corrosion ຂອງ 2707 super duplex stainless steel ໂດຍທະເລ Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep.ວັນທີ 6, 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Stress corrosion cracking ຂອງ LDX 2101 duplex stainless steel ໃນການແກ້ໄຂ chloride ໃນທີ່ປະທັບຂອງ thiosulfate.coros.science.80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS ຜົນກະທົບຂອງການແກ້ໄຂຄວາມຮ້ອນແລະໄນໂຕຣເຈນໃນອາຍແກັສ shielding ກ່ຽວກັບການຕໍ່ຕ້ານ corrosion pitting ຂອງ super duplex stainless steel welds.coros.science.53, 1939-1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. ການສຶກສາທາງເຄມີປຽບທຽບການກັດເຊາະຂອງຈຸລິນຊີ ແລະ electrochemically Induced Pitting ໃນ 316L Stainless Steel.coros.science.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. ພຶດຕິກໍາທາງເຄມີຂອງ 2205 ສະແຕນເລດ duplex ໃນການແກ້ໄຂເປັນດ່າງຂອງ pH ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນທີ່ປະທັບຂອງ chloride.Electrochim.Journal.64, 211–220 (2012).
ນ້ອຍ, BJ, Lee, JS & Ray, RI ຜົນກະທົບຂອງ biofilms ທະເລກ່ຽວກັບການກັດກ່ອນ: a concise review.Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).