Dėkojame, kad apsilankėte Nature.com. Naudojama naršyklės versija palaiko ribotą CSS. Kad gautumėte geriausią patirtį, rekomenduojame naudoti atnaujintą naršyklę (arba išjungti suderinamumo režimą „Internet Explorer“). Tuo tarpu, norėdami užtikrinti nuolatinį palaikymą, svetainę rodysime be stilių ir „JavaScript“.
Mikrobinė korozija (MIK) yra rimta daugelio pramonės šakų problema, nes ji gali sukelti didžiulius ekonominius nuostolius. Dėl puikaus cheminio atsparumo jūroje buvo naudojamas 2707 super dupleksinis nerūdijantis plienas (2707 HDSS). Tačiau jo atsparumas MIC nebuvo eksperimentiškai įrodytas. Šiame tyrime buvo nustatyta, kad 2707 marinio baciloso HDSS sukėlė MIC elgesys, kurį sukėlė 2707 marineriume. trocheminė analizė parodė, kad esant Pseudomonas aeruginosa bioplėvelei 2216E terpėje, buvo teigiamas korozijos potencialo pokytis ir korozijos srovės tankio padidėjimas. Rentgeno fotoelektroninės spektroskopijos (XPS) analizė parodė, kad mėginio P paviršiuje po bioplėvele sumažėjo Cr kiekis. Pagamintas bioplėvelės duobės gylis maksimalus tyrimas0. μm per 14 inkubacijos dienų. Nors tai maža, tai rodo, kad 2707 HDSS nėra visiškai apsaugotas nuo P. aeruginosa bioplėvelių MIC.
Dvipusis nerūdijantis plienas (DSS) yra plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose dėl idealaus puikių mechaninių savybių ir atsparumo korozijai derinio1,2.Tačiau vietinių duobių vis dar pasitaiko ir tai turi įtakos šio plieno vientisumui3,4.DSS nėra atsparus mikrobinei korozijai (MIC)5,6.Nepaisant plataus spektro DSS atsparumo korozijai, DSS priemonių vis dar nėra pakankamai ilgai. reikalingos brangesnės medžiagos, pasižyminčios didesniu atsparumu korozijai.Jeon ir kt.7 nustatė, kad net super dvipusis nerūdijantis plienas (SDSS) turi tam tikrų atsparumo korozijai apribojimų.Todėl kai kuriems pritaikymams reikia didesnio atsparumo korozijai itin dvipusio nerūdijančio plieno (HDSS). Dėl to buvo sukurtas labai legiruotas HDSS.
DSS atsparumas korozijai priklauso nuo alfa ir gama fazių santykio bei Cr, Mo ir W išeikvotų sričių 8, 9, 10, esančių greta antrosios fazės.HDSS sudėtyje yra daug Cr, Mo ir N11, todėl jis pasižymi puikiu atsparumu korozijai ir aukšta verte (45-50) Atsparumo įdubimams lygiavertis skaičius (wt.3%), nustatomas pagal wt.5% t% W) + 16 masės% N12. Puikus atsparumas korozijai priklauso nuo subalansuotos sudėties, kurioje yra maždaug 50% ferito (α) ir 50% austenito (γ) fazių, HDSS pasižymi geresnėmis mechaninėmis savybėmis ir didesniu atsparumu nei įprastas DSS13.Chlorido korozijos savybės. Patobulintas atsparumas korozijai išplečia HDSS naudojimą labiau ėsdinančiose chlorido aplinkose, pavyzdžiui, jūros aplinkoje.
MIC yra pagrindinė problema daugelyje pramonės šakų, pavyzdžiui, naftos, dujų ir vandens tiekimo įmonės14.MIC sudaro 20 % visų korozijos pažeidimų.15.MIC yra bioelektrocheminė korozija, kuri gali būti stebima daugelyje aplinkų. Bioplėvelės, susidarančios ant metalinių paviršių, keičia elektrochemines sąlygas, taip paveikdamos mikroorozijos procesą. e metalus, kad gautų palaikančios energijos išgyvenimui17.Naujausi MIC tyrimai parodė, kad EET (tarpląstelinis elektronų perdavimas) yra greitį ribojantis veiksnys MIC, kurį sukelia elektrogeniniai mikroorganizmai.Zhang ir kt.18 parodė, kad elektronų tarpininkai pagreitina elektronų perdavimą tarp Desulfovibrio sessificans ląstelių ir 304 nerūdijančio plieno, o tai sukelia sunkesnę MIC ataką. Enning ir kt.19 ir Venzlaff ir kt.20 parodė, kad korozinių sulfatą redukuojančių bakterijų (SRB) bioplėvelės gali tiesiogiai sugerti elektronus iš metalinių substratų, todėl gali atsirasti sunki taškinė korozija.
Yra žinoma, kad DSS yra jautrus MIC aplinkoje, kurioje yra SRB, geležies kiekį mažinančių bakterijų (IRB) ir kt. 21. Šios bakterijos sukelia vietines duobes ant DSS paviršių po bioplėvelėmis22,23. Skirtingai nuo DSS, HDSS24 MIC yra mažai žinomas.
Pseudomonas aeruginosa yra gramneigiama judri lazdelės formos bakterija, plačiai paplitusi gamtoje25.Pseudomonas aeruginosa taip pat yra pagrindinė jūrų aplinkos mikrobų grupė, sukelianti plieną MIC. Pseudomonas yra glaudžiai susijęs su korozijos procesais ir yra pripažintas kaip pradininkas kolonizatoriumi formuojant bioplėvelę.28 ir Yuan ir kt.29 parodė, kad Pseudomonas aeruginosa turi tendenciją didinti lengvo plieno ir lydinių korozijos greitį vandeninėje aplinkoje.
Pagrindinis šio darbo tikslas buvo ištirti 2707 HDSS MIC savybes, kurias sukelia jūrinė aerobinė bakterija Pseudomonas aeruginosa, naudojant elektrocheminius metodus, paviršiaus analizės metodus ir korozijos produktų analizę. atliktas tiriant 2707 HDSS MIC elgseną.Atlikta energijos dispersinio spektrometro (EDS) analizė, siekiant rasti cheminius elementus ant korozijos pažeisto paviršiaus. Be to, rentgeno fotoelektroninės spektroskopijos (XPS) analizė buvo naudojama oksidinės plėvelės pasyvavimo stabilumui nustatyti veikiant jūrinei aplinkai, kurioje yra Pseudomonas aeruginosa).
1 lentelėje pateikta 2707 HDSS cheminė sudėtis.2 lentelėje parodyta, kad 2707 HDSS pasižymi puikiomis mechaninėmis savybėmis, kurių takumo riba yra 650 MPa.1 paveiksle pavaizduota termiškai apdoroto tirpalo 2707 HDSS optinė mikrostruktūra.Apie antrinių fazių neturinčias austenito ir ferito fazių juostas, turinčias antrinių fazių0 % ferito 0 struktūra0 % ferito 5 fazės.
2a paveiksle pavaizduoti atviros grandinės potencialo (Eocp) ir ekspozicijos trukmės duomenys, skirti 2707 HDSS abiotinėje 2216E terpėje ir P. aeruginosa sultinyje 14 dienų 37 °C temperatūroje. Tai rodo, kad didžiausias ir reikšmingas Eocp pokytis įvyksta per pirmąsias 24 valandas. mV (palyginti su SCE) ir -236 mV (palyginti su SCE) abiotiniam mėginiui ir P ).Atitinkamai Pseudomonas aeruginosa kuponai. Po 24 valandų P. aeruginosa 2707 HDSS Eocp vertė buvo santykinai stabili esant -228 mV (palyginti su SCE), o atitinkama nebiologinių mėginių vertė buvo maždaug -442 mV (palyginti su SCE). Eocp.a.
2707 HDSS mėginių elektrocheminis tyrimas abiotinėje terpėje ir Pseudomonas aeruginosa sultinyje 37 °C temperatūroje:
a) Eocp kaip ekspozicijos laiko funkcija, b) poliarizacijos kreivės 14 dieną, c) Rp kaip ekspozicijos laiko funkcija ir d) icorr kaip ekspozicijos laiko funkcija.
3 lentelėje pateiktos 2707 HDSS mėginių, 14 dienų veikiamų abiotinėje terpėje ir Pseudomonas aeruginosa inokuliuotoje terpėje, elektrocheminės korozijos parametrų vertės. Anodinės ir katodinės kreivių liestinės buvo ekstrapoliuotos, kad būtų gautos sankirtos, kuriose gaunamas korozijos srovės tankis (ikorozijos) ir potencialo korozijos (korozijos ββ) metodus. 30,31.
Kaip parodyta 2b paveiksle, P. aeruginosa kreivės poslinkis į viršų lėmė Ecorr padidėjimą, palyginti su abiotine kreive. Korozijos greičiui proporcinga icorr reikšmė Pseudomonas aeruginosa mėginyje padidėjo iki 0,328 μA cm-2, keturis kartus daugiau nei nebiologiniame mėginyje (0.08 μA cm-2 μA).
LPR yra klasikinis neardomasis elektrocheminis greitos korozijos analizės metodas. Jis taip pat buvo naudojamas tiriant MIC32. 2c paveiksle parodytas atsparumas poliarizacijai (Rp) kaip ekspozicijos laiko funkcija. Didesnė Rp vertė reiškia mažesnę koroziją. Per pirmąsias 24 valandas 2707 HDSS Rp pasiekė didžiausią 1907 HDSS Rp vertę 4 k2Ω s25 cm25 k2Ω 4 cm2. domonas aeruginosa mėginiai. 2c paveikslas taip pat rodo, kad Rp reikšmė greitai sumažėjo po vienos paros ir išliko santykinai nepakitusi kitas 13 dienų. Pseudomonas aeruginosa mėginio Rp vertė yra apie 40 kΩ cm2, o tai yra daug mažesnė už nebiologinio mėginio 450 kΩ cm2 vertę.
Icorr reikšmė yra proporcinga vienodam korozijos greičiui. Jos reikšmę galima apskaičiuoti pagal šią Stern-Geary lygtį,
Po Zou ir kt.33, tipinė Tafelio nuolydžio B vertė šiame darbe buvo laikoma 26 mV/dec. 2d paveiksle parodyta, kad nebiologinio 2707 mėginio icorr išliko gana stabilus, o P. aeruginosa mėginio svyravo labai po pirmųjų 24 valandų. atitinka poliarizacijos varžos rezultatus.
EIS yra dar vienas neardomasis metodas, naudojamas apibūdinti elektrochemines reakcijas korozijos pažeistose sąsajose. Bandinių, paveiktų abiotinėje terpėje ir Pseudomonas aeruginosa tirpalu, varžos spektrai ir apskaičiuotos talpos vertės, bandinio paviršiuje susidariusios pasyvios plėvelės/bioplėvelės Rb atsparumas, Rct krūvio perdavimo varža, Cdl QK elektrinio sluoksnio konstantazės (PPE C) konstantazės. parametrai buvo toliau analizuojami pritaikant duomenis naudojant ekvivalentinės grandinės (EEB) modelį.
3 paveiksle pavaizduoti tipiški Nyquist grafikai (a ir b) ir Bode diagramos (a' ir b') iš 2707 HDSS mėginių abiotinėje terpėje ir P. aeruginosa sultinyje skirtingam inkubacijos laikui. Nyquist žiedo skersmuo mažėja, kai yra Pseudomonas aeruginosa. Bode grafike (3b pav.) rodomas bendras smūgio formos padidėjimas. pagal fazės maksimumus.4 paveiksle pavaizduotos vienasluoksnės (a) ir dvisluoksnės (b) fizinės struktūros ir jas atitinkančios EEC.CPE įtraukta į EEB modelį.Jo įlaida ir varža išreiškiama taip:
Du fiziniai modeliai ir atitinkamos lygiavertės grandinės, skirtos 2707 HDSS mėginio varžos spektrui pritaikyti:
kur Y0 yra CPE dydis, j yra įsivaizduojamas skaičius arba (-1) 1/2, ω yra kampinis dažnis, n yra CPE galios indeksas, mažesnis už vienetą35. Atvirkštinė krūvio perdavimo pasipriešinimo vertė (ty 1/Rct) atitinka korozijos greitį. Mažesnis Rct reiškia greitesnį korozijos greitį per 214 dienų. eruginosa mėginiai pasiekė 32 kΩ cm2, daug mažiau nei 489 kΩ cm2 nebiologiniuose mėginiuose (4 lentelė).
CLSM vaizdai ir SEM vaizdai 5 paveiksle aiškiai rodo, kad bioplėvelės danga ant 2707 HDSS mėginio paviršiaus po 7 dienų yra tanki. Tačiau po 14 dienų bioplėvelė buvo menka ir atsirado keletas negyvų ląstelių. 5 lentelėje parodytas 2707 HDSS mėginių bioplėvelės storis po poveikio P. and aeruginosa 7 μmm14 dienų maksimalus storis 24 μm. Nuo 7 dienų iki 18,9 μm po 14 dienų. Vidutinis bioplėvelės storis taip pat patvirtino šią tendenciją. Po 7 dienų jis sumažėjo nuo 22,2 ± 0,7 μm iki 17,8 ± 1,0 μm po 14 dienų.
(a) 3-D CLSM vaizdas po 7 dienų, (b) 3-D CLSM vaizdas po 14 dienų, (c) SEM vaizdas po 7 dienų ir (d) SEM vaizdas po 14 dienų.
EDS atskleidė cheminių elementų bioplėvelėse ir korozijos produktuose mėginiuose, kurie buvo veikiami P. aeruginosa 14 dienų. 6 paveiksle parodyta, kad C, N, O ir P kiekis bioplėvelėse ir korozijos produktuose yra daug didesnis nei plikuose metaluose, nes šie elementai yra susiję su bioplėvelėmis ir jų metabolitais. Mikrobams reikia tik pėdsakų ir geležies produktų, esančių paviršiuje, Fe ir chrome. bandinių rodo, kad metalinė matrica prarado elementus dėl korozijos.
Po 14 dienų 2216E terpėje buvo pastebėtas įdubimas su P. aeruginosa ir be jo. Prieš inkubaciją mėginio paviršius buvo lygus ir be defektų (7a pav.). Po inkubacijos ir bioplėvelės bei korozijos produktų pašalinimo giliausios duobės mėginių paviršiuje buvo ištirtos naudojant CLSM, kaip parodyta 7 pav. (maksimalus duobės gylis 0,02 μm). Didžiausias Pseudomonas aeruginosa sukeltas duobės gylis buvo 0,52 μm po 7 dienų ir 0,69 μm po 14 dienų, remiantis vidutiniu didžiausiu duobės gyliu iš 3 mėginių (kiekvienam mėginiui parinkta 10 didžiausių duobės gylio verčių) pasiekė 0,412 μm ±5 μm ± 0,0 , atitinkamai (5 lentelė). Šios duobės gylio reikšmės yra mažos, bet svarbios.
a) prieš poveikį, b) 14 dienų abiotinėje terpėje ir c) 14 dienų Pseudomonas aeruginosa sultinyje.
8 paveiksle pavaizduoti skirtingų mėginių paviršių XPS spektrai, o kiekvieno paviršiaus ištirtos cheminės sudėties apibendrinimas yra 6 lentelėje. 6 lentelėje Fe ir Cr atominiai procentai, esant P. aeruginosa (A ir B mėginiai), buvo daug mažesni nei nebiologinių kontrolinių mėginių (C ir D mėginiai). komponentai, kurių rišimosi energijos (BE) vertės yra 574,4, 576,6, 578,3 ir 586,8 eV, kurios gali būti priskirtos atitinkamai Cr, Cr2O3, CrO3 ir Cr(OH)3 (9a ir b pav.). Nebiologiniams mėginiams Cr 2p branduolio lygio smailės Cr0 spektrui yra 57 (Cr3O spektro 57 V) 75,90 eV BE) atitinkamai 9c ir d pav.. Ryškiausias skirtumas tarp abiotinių ir P. aeruginosa mėginių buvo Cr6+ ir didesnė santykinė Cr(OH)3 frakcija (BE 586,8 eV) po bioplėvele.
Platus 2707 HDSS mėginio paviršiaus XPS spektras dviejose terpėse yra atitinkamai 7 dienos ir 14 dienų.
a) 7 dienas P. aeruginosa, b) 14 dienų P. aeruginosa, c) 7 dienas abiotinėje terpėje ir d) 14 dienų abiotinėje terpėje.
HDSS daugumoje aplinkų pasižymi dideliu atsparumu korozijai.Kim ir kt.2 pranešė, kad UNS S32707 HDSS buvo apibrėžtas kaip labai legiruotas DSS, kurio PREN yra didesnis nei 45. Šiame darbe 2707 HDSS bandinio PREN vertė buvo 49. Taip yra dėl didelio chromo kiekio ir didelio molibdeno bei Ni kiekio, kurie yra naudingi rūgštinėje ir didelio chlorido aplinkoje. .Tačiau, nepaisant puikaus cheminio atsparumo, šio darbo eksperimentiniai duomenys rodo, kad 2707 HDSS nėra visiškai apsaugotas nuo P. aeruginosa bioplėvelių MIC.
Elektrocheminiai rezultatai parodė, kad 2707 HDSS korozijos greitis P. aeruginosa sultinyje gerokai padidėjo po 14 dienų, palyginti su nebiologine terpe. 2a paveiksle Eocp sumažėjo tiek abiotinėje terpėje, tiek P. aeruginosa sultinyje per pirmąsias 24 valandas. Po to bioplėvelė santykinai baigia padengti Eocp3H lygmenį, o paviršiaus paviršius. Biologinio Eocp buvo daug didesnis nei nebiologinio Eocp. Yra pagrindo manyti, kad šis skirtumas atsirado dėl P. aeruginosa bioplėvelės susidarymo. 2d pav., esant P. aeruginosa, icorr reikšmė 2707 HDSS pasiekė 0,627 μA cm-2), o tai buvo 0,0 μA cm-2 kontrolė, o tai buvo 0 μA. EIS išmatuota Rct vertė. Per pirmąsias kelias dienas varžos vertės P. ​​aeruginosa sultinyje padidėjo dėl P. aeruginosa ląstelių prisitvirtinimo ir bioplėvelių susidarymo. Tačiau kai bioplėvelė visiškai padengia bandinio paviršių, varža mažėja. Apsauginis sluoksnis pirmiausia pažeidžiamas dėl bioplėvelių susidarymo, bioplėvelių prisitvirtinimo ir prisitvirtinimo laiko. P. aeruginosa sukėlė lokalią koroziją. Abiotinės terpės tendencijos buvo skirtingos. Nebiologinės kontrolės atsparumas korozijai buvo daug didesnis nei atitinkama P. aeruginosa sultiniu paveiktų mėginių vertė. Be to, abiotinių mėginių Rct vertė 2707 HDSS siekė 489 kΩ, o tai buvo cΩ cm2 buvimas 14 dieną. .aeruginosa.Todėl 2707 HDSS pasižymi puikiu atsparumu korozijai sterilioje aplinkoje, tačiau nėra atsparus P. aeruginosa bioplėvelių MIC atakai.
Šiuos rezultatus taip pat galima pastebėti iš poliarizacijos kreivių, pateiktų 2b pav. Anodinis išsišakojimas buvo priskirtas Pseudomonas aeruginosa bioplėvelės susidarymui ir metalų oksidacijos reakcijoms. Tuo pačiu metu katodinė reakcija yra deguonies redukcija. P. aeruginosa buvimas labai padidino korozijos srovės tankį, apytiksliai tai rodo, kad Peruginosa kontrolės padidėjimas yra didesnis nei vietinis aeruginosa kontrolinis padidėjimas. 2707 HDSS.Yuan ir kt.29 nustatė, kad 70/30 Cu-Ni lydinio korozijos srovės tankis padidėjo veikiant P. aeruginosa bioplėvelei. Tai gali būti dėl Pseudomonas aeruginosa bioplėvelių deguonies mažinimo biokatalizės. Šis stebėjimas taip pat gali paaiškinti 2707 bioplėvelės MIC. Dėl šios priežasties HDSS taip pat gali būti mažiau deguonies. metalo paviršiaus pakartotinis pasyvavimas deguonimi gali būti MIC veiksnys šiame darbe.
Dickinson ir kt.38 teigė, kad cheminių ir elektrocheminių reakcijų greitį gali tiesiogiai paveikti sėdinčių bakterijų metabolinis aktyvumas bandinio paviršiuje ir korozijos produktų pobūdis. Kaip parodyta 5 paveiksle ir 5 lentelėje, tiek ląstelių skaičius, tiek bioplėvelės storis sumažėjo po 14 dienų. Tai galima pagrįstai paaiškinti, kad po 14 dienų didžioji dalis maistinių medžiagų nusėdo20 ir HD202 paviršiuje. 16E terpė arba toksiškų metalų jonų išsiskyrimas iš 2707 HDSS matricos. Tai yra partijos eksperimentų apribojimas.
Šiame darbe P. aeruginosa bioplėvelė skatino vietinį Cr ir Fe išeikvojimą po bioplėvele 2707 HDSS paviršiuje (6 pav.). 6 lentelėje pateiktas Fe ir Cr sumažėjimas D mėginyje, palyginti su C mėginiu, o tai rodo, kad P. aeruginosa bioplėvelės sukeltas ištirpęs Fe ir Cr išliko ilgiau nei pirmąsias 27 terpėje naudojamas 21 dienas. 0 ppm Cl-, kuris yra panašus į randamą natūraliame jūros vandenyje. 17700 ppm Cl- buvo pagrindinė priežastis, dėl kurios sumažėjo Cr 7 ir 14 dienų abiotiniuose mėginiuose, analizuotuose XPS. Palyginti su P. aeruginosa mėginiais, abiotiniuose mėginiuose Cr tirpimas abiotiniuose mėginiuose buvo daug mažesnis dėl C2SS atsparumo stiprioje aplinkoje. Cr6+ buvimas pasyvinimo plėvelėje. Jis gali būti susijęs su Cr pašalinimu iš plieno paviršių P. aeruginosa bioplėvelėmis, kaip pasiūlė Chen ir Clayton.
Dėl bakterijų augimo terpės pH vertės prieš ir po auginimo buvo atitinkamai 7,4 ir 8,2. Todėl žemiau P. aeruginosa bioplėvelės organinės rūgšties korozija vargu ar prisidės prie šio darbo dėl santykinai aukšto pH birioje terpėje. Nebiologinės kontrolinės terpės pH per pradinę terpę reikšmingai nepasikeitė (nuo 4m iki 7.4d.) bandymo laikotarpis. pH padidėjimas inokuliacinėje terpėje po inkubacijos atsirado dėl P. aeruginosa metabolinio aktyvumo ir buvo nustatytas toks pat poveikis pH, jei nėra bandymo juostelių.
Kaip parodyta 7 paveiksle, didžiausias P. aeruginosa bioplėvelės sukeltas duobės gylis buvo 0,69 μm, o tai buvo daug didesnis nei abiotinės terpės gylis (0,02 μm). Tai atitinka aukščiau aprašytus elektrocheminius duomenis. 0,69 μm duobės gylis yra daugiau nei dešimt kartų mažesnis už 9,5 μm DSS20 duomenis, pateiktus HD720 sąlygomis. pasižymi geresniu MIC atsparumu, palyginti su 2205 DSS. Tai neturėtų stebinti, nes 2707 HDSS turi didesnį chromo kiekį, užtikrinantį ilgesnį pasyvavimą, dėl subalansuotos fazės struktūros be kenksmingų antrinių nuosėdų, todėl P. aeruginosa sunkiau depasyvuoti ir pradėti užtemti.
Apibendrinant galima teigti, kad P. aeruginosa sultinyje 2707 HDSS paviršiuje buvo rasta MIC duobių, palyginti su nežymiu įdubimu abiotinėje terpėje. Šis darbas rodo, kad 2707 HDSS atsparumas MIC yra geresnis nei 2205 DSS, tačiau jis nėra visiškai apsaugotas nuo MIC dėl P. aeruginosa bioplėvelės. Šios išvados padeda apskaičiuoti tinkamo plieno tarnavimo laiką ir aplinką.
2707 HDSS kuponą suteikia Šiaurės rytų universiteto (NEU) metalurgijos mokykla Šenjange, Kinijoje. 2707 HDSS elementinė sudėtis parodyta 1 lentelėje, kurią išanalizavo NEU Medžiagų analizės ir tyrimų skyrius. Visi mėginiai buvo apdoroti tirpalu 1180 °C temperatūroje, atliekant HDSS bandymą 1 val. iki 7 val. 1 cm2 paviršiaus plotas buvo nupoliruotas iki 2000 grūdų silicio karbido popieriumi ir toliau poliruotas 0,05 μm Al2O3 miltelių suspensija. Šonai ir dugnas apsaugoti inertiniais dažais. Po džiovinimo bandiniai buvo nuplauti steriliu dejonizuotu vandeniu ultravioletiniu spinduliu, po to sterilizuoti 75% (v/v) etanoliu. .5 valandos prieš naudojimą.
Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 padermė buvo įsigyta iš Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC), Kinija. Pseudomonas aeruginosa buvo auginama aerobiniu būdu 37°C temperatūroje 250 ml kolbose ir 500 ml elektrocheminėse stiklo ląstelėse naudojant Marine 2216E Cookingdao. /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, H3BO03, 0,03, H3006 NH3. eruginosa iš karto po inokuliacijos buvo maždaug 106 ląstelės/ml.
Elektrocheminiai bandymai buvo atlikti klasikiniame trijų elektrodų stikliniame elemente, kurio vidutinis tūris – 500 ml. Platinos lakštas ir prisotintas kalomelio elektrodas (SCE) buvo prijungti prie reaktoriaus per Luggin kapiliarus, užpildytus druskos tilteliais, atitinkamai tarnaujančiais kaip priešpriešiniai ir etaloniniai elektrodai. Kad darbiniai elektrodai būtų pagaminti, prie kiekvienos guma padengtos maždaug 2 cm oksido vielos. ed paviršiaus plotą darbiniam elektrodui.Atliekant elektrocheminius matavimus, mėginiai buvo patalpinti į 2216E terpę ir palaikoma pastovioje inkubacijos temperatūroje (37 °C) vandens vonioje.OCP, LPR, EIS ir potencialios dinaminės poliarizacijos duomenys buvo išmatuoti naudojant Autolab potenciostatą (Reference 600TM, mV tests over at the USA Instruments.1 tests at Gamry Instruments, Inc.). diapazonas -5 ir 5 mV su Eocp ir 1 Hz diskretizavimo dažnis.EIS buvo atlikta su sinusine banga dažnių diapazone nuo 0,01 iki 10 000 Hz, naudojant 5 mV taikomą įtampą esant pastoviajai būsenai Eocp.Prieš potencialų nubraukimą elektrodai buvo atviros grandinės grandinėje. 1,5 V, palyginti su Eocp, esant 0,166 mV/s skenavimo greičiui. Kiekvienas tyrimas buvo pakartotas 3 kartus su P. aeruginosa ir be jo.
Metalografinei analizei skirti bandiniai buvo mechaniškai poliruoti 2000 grūdėtumo šlapiu SiC popieriumi, o po to toliau poliruoti 0,05 μm Al2O3 miltelių suspensija optiniam stebėjimui. Metalografinė analizė atlikta naudojant optinį mikroskopą. Mėginiai buvo išgraviruoti 10 masės % kalio hidroksido tirpalu 43.
Po inkubacijos mėginiai buvo 3 kartus plaunami fosfatiniu buferiniu fiziologiniu tirpalu (PBS) tirpalu (pH 7,4 ± 0,2), o po to fiksuojami 2,5 % (v/v) glutaraldehidu 10 valandų, kad būtų užfiksuotos bioplėvelės. Vėliau jie buvo dehidratuoti rūšiuota serija, 0 %, 0 %, 0 %, 0 % ir 8 %. v) etanolio prieš džiovinant ore.Galiausiai mėginio paviršius apipurškiamas auksine plėvele, kad būtų užtikrintas laidumas SEM stebėjimui.SEM vaizdai buvo sufokusuoti į vietas, kuriose yra labiausiai sėdinčios P. aeruginosa ląstelės kiekvieno mėginio paviršiuje. Atlikite EDS analizę, kad surastumėte cheminius elementus. Zeiss Confocal Laser Scanning Microsco. Siekiant stebėti korozijos duobes po bioplėvele, bandinys pirmiausia buvo išvalytas pagal Kinijos nacionalinį standartą (CNS) GB/T4334.4-2000, kad būtų pašalinti korozijos produktai ir bioplėvelė ant bandinio paviršiaus.
Rentgeno spindulių fotoelektroninės spektroskopijos (XPS, ESCALAB250 paviršiaus analizės sistema, Thermo VG, JAV) analizė buvo atlikta naudojant monochromatinį rentgeno šaltinį (aliuminio Kα linija, esant 1500 eV energijai ir 150 W galiai) plačiame rišimosi energijos diapazone 0 standartinėmis sąlygomis – 1350 eV spektras ir eV spektras buvo užfiksuotas naudojant 2V.Higrae. V žingsnio dydis.
Inkubuoti mėginiai buvo išimti ir švelniai nuplauti PBS (pH 7,4 ± 0,2) 15 s45. Norint stebėti mėginių bioplėvelių bakterijų gyvybingumą, bioplėvelės buvo nudažytos naudojant LIVE/DEAD BacLight bakterijų gyvybingumo rinkinį (Invitrogen, Eugenecent, USAcente,-TO) 9 dažų ir raudono fluorescencinio propidžio jodido (PI) dažų. Pagal CLSM taškai su fluorescuojančia žalia ir raudona žymi atitinkamai gyvas ir negyvas ląsteles. Dažymui 1 ml mišinio, kuriame yra 3 μl SYTO-9 ir 3 μl PI tirpalo, buvo inkubuojamas 20 minučių kambario temperatūroje (23 min. kambario temperatūroje). bangos ilgiai (488 nm gyvoms ląstelėms ir 559 nm negyvoms ląstelėms), naudojant Nikon CLSM aparatą (C2 Plus, Nikon, Japonija). Bioplėvelės storis buvo matuojamas 3-D skenavimo režimu.
Kaip pacituoti šį straipsnį: Li, H. et al. Mikrobinė korozija 2707 super duplex nerūdijančio plieno Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep.6, 20190;doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 dvipusio nerūdijančio plieno įtempių korozijos įtrūkimai chlorido tirpale, esant tiosulfatui.coros.science.80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Tirpalo terminio apdorojimo ir apsauginėse dujose esančio azoto poveikis super dupleksinio nerūdijančio plieno suvirinimo taškinei korozijai.coros.science.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Mikrobų ir elektrochemiškai sukeltos taškinės korozijos 316L nerūdijančio plieno lyginamasis cheminis tyrimas.coros.science.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 dupleksinio nerūdijančio plieno elektrocheminis elgesys skirtingo pH šarminiuose tirpaluose, esant chloridui.Electrochim.Journal.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Jūrų bioplėvelių poveikis korozijai: glausta apžvalga. Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).