Cảm ơn bạn đã ghé thăm Nature.com.Phiên bản trình duyệt bạn đang sử dụng có hỗ trợ CSS hạn chế.Để có trải nghiệm tốt nhất, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng trình duyệt cập nhật (hoặc tắt Chế độ tương thích trong Internet Explorer).Trong khi đó, để đảm bảo hỗ trợ liên tục, chúng tôi sẽ hiển thị trang web mà không cần Styles và JavaScript.
Ăn mòn vi sinh vật (MIC) là một vấn đề nghiêm trọng trong nhiều ngành công nghiệp, vì nó có thể dẫn đến tổn thất kinh tế lớn.Thép không gỉ siêu song song 2707 (2707 HDSS) được sử dụng trong môi trường biển do khả năng kháng hóa học tuyệt vời của nó.Tuy nhiên, khả năng kháng MIC của nó đã không được chứng minh bằng thực nghiệm.Nghiên cứu này đã xem xét hành vi của MIC 2707 HDS gây ra bởi vi khuẩn hiếu khí biển Pseudomonas aeruginosa.Phân tích điện hóa cho thấy rằng trong sự hiện diện của màng sinh học pseudomonas aeruginosa trong môi trường 2216E, một sự thay đổi tích cực về khả năng ăn mòn và sự gia tăng mật độ dòng ăn mòn xảy ra.Phân tích quang phổ quang điện tử tia X (XPS) cho thấy sự giảm hàm lượng CR trên bề mặt của mẫu dưới màng sinh học.Phân tích trực quan của các hố cho thấy màng sinh học P. aeruginosa tạo ra độ sâu hố tối đa là 0,69 PhaM trong 14 ngày ủ.Mặc dù điều này là nhỏ, nhưng nó chỉ ra rằng 2707 HDSS không hoàn toàn miễn dịch với MIC của màng sinh học P. aeruginosa.
Thép không gỉ song công (DSS) được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau do sự kết hợp hoàn hảo của các tính chất cơ học tuyệt vời và kháng ăn mòn1,2.Tuy nhiên, rỗ cục bộ vẫn xảy ra và ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của thép3,4 này.DSS không chống lại sự ăn mòn của vi sinh vật (MIC) 5,6.Mặc dù có nhiều ứng dụng cho DSS, nhưng vẫn có những môi trường mà khả năng chống ăn mòn của DSS là không đủ để sử dụng lâu dài.Điều này có nghĩa là các vật liệu đắt tiền hơn với khả năng chống ăn mòn cao hơn là bắt buộc.Jeon et al7 phát hiện ra rằng ngay cả thép không gỉ siêu song song (SDSS) cũng có một số hạn chế về khả năng chống ăn mòn.Do đó, trong một số trường hợp, thép không gỉ siêu song song (HDS) với khả năng chống ăn mòn cao hơn là bắt buộc.Điều này dẫn đến sự phát triển của HDSS hợp kim cao.
DSS chống ăn mòn phụ thuộc vào tỷ lệ của các pha alpha và gamma và cạn kiệt ở các vùng CR, MO và W 8, 9, 10 liền kề với giai đoạn thứ hai.HDSS chứa hàm lượng cao CR, MO và N11, do đó, nó có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và giá trị cao (45-50) của số điện trở rỗ tương đương (pREN) được xác định bởi wt.% Cr + 3,3 (wt.% Mo + 0,5 wt.% W) + 16% wt.N12.Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của nó phụ thuộc vào thành phần cân bằng chứa khoảng 50% ferritic (α) và 50% austenitic (γ).HDSS có tính chất cơ học tốt hơn và khả năng chống ăn mòn clorua cao hơn.Cải thiện khả năng chống ăn mòn mở rộng việc sử dụng HDS trong môi trường clorua tích cực hơn như môi trường biển.
MIC là một vấn đề lớn trong nhiều ngành công nghiệp như ngành công nghiệp dầu khí và nước.MIC chiếm 20% của tất cả thiệt hại ăn mòn15.MIC là một sự ăn mòn điện hóa sinh học có thể được quan sát trong nhiều môi trường.Màng sinh học hình thành trên bề mặt kim loại thay đổi các điều kiện điện hóa, do đó ảnh hưởng đến quá trình ăn mòn.Người ta tin rằng ăn mòn MIC là do màng sinh học.Các vi sinh vật di điện ăn mất kim loại để thu được năng lượng mà chúng cần để tồn tại17.Các nghiên cứu MIC gần đây đã chỉ ra rằng EET (chuyển điện tử ngoại bào) là yếu tố giới hạn tốc độ trong MIC gây ra bởi các vi sinh vật điện di.Zhang et al.18 đã chứng minh rằng các trung gian electron tăng tốc chuyển các electron giữa các tế bào desulfovibrio sessificans và thép không gỉ 304, dẫn đến tấn công MIC nghiêm trọng hơn.Anning et al.19 và Wenzlaff et al.20 đã chỉ ra rằng màng sinh học của vi khuẩn giảm sunfat ăn mòn (SRB) có thể hấp thụ trực tiếp các electron từ chất nền kim loại, dẫn đến rỗ nghiêm trọng.
DSS được biết là dễ bị MIC trong môi trường có chứa SRB, vi khuẩn khử sắt (IRBs), v.v. 21.Những vi khuẩn này gây ra rỗ cục bộ trên bề mặt DSS dưới màng sinh học22,23.Không giống như DSS, MIC HDSS24 không được biết đến nhiều.
Pseudomonas aeruginosa là một loại vi khuẩn gram âm, di động, hình que được phân phối rộng rãi trong Nature25.Pseudomonas aeruginosa cũng là một nhóm vi sinh vật chính trong môi trường biển, gây ra nồng độ MIC tăng cao.Pseudomonas tích cực tham gia vào quá trình ăn mòn và được công nhận là một nhà thực dân tiên phong trong quá trình hình thành màng sinh học.Mahat et al.28 và Yuan et al.29 đã chứng minh rằng Pseudomonas aeruginosa có xu hướng làm tăng tốc độ ăn mòn của thép và hợp kim nhẹ trong môi trường dưới nước.
Mục tiêu chính của công việc này là điều tra các tính chất của MIC 2707 HDS gây ra bởi vi khuẩn hiếu khí biển Pseudomonas aeruginosa bằng phương pháp điện hóa, phương pháp phân tích bề mặt và phân tích sản phẩm ăn mòn.Các nghiên cứu điện hóa, bao gồm tiềm năng mạch mở (OCP), điện trở phân cực tuyến tính (LPR), quang phổ trở kháng điện hóa (EIS) và phân cực động tiềm năng, đã được thực hiện để nghiên cứu hành vi của MIC 2707 HDS.Phân tích quang phổ phân tán năng lượng (EDS) được thực hiện để phát hiện các yếu tố hóa học trên bề mặt bị ăn mòn.Ngoài ra, quang phổ quang điện tử tia X (XPS) đã được sử dụng để xác định tính ổn định của thụ động màng oxit dưới ảnh hưởng của môi trường biển có chứa Pseudomonas aeruginosa.Độ sâu của các hố được đo dưới kính hiển vi quét laser đồng tiêu (CLSM).
Bảng 1 cho thấy thành phần hóa học của 2707 HDS.Bảng 2 cho thấy 2707 HDSS có tính chất cơ học tuyệt vời với cường độ năng suất 650 MPa.Trên hình.1 cho thấy cấu trúc vi mô quang của nhiệt dung dịch được xử lý 2707 HDS.Trong cấu trúc vi mô chứa khoảng 50% pha austenite và 50% ferrite, các dải austenite và ferrite kéo dài mà không có pha thứ cấp.
Trên hình.2A cho thấy tiềm năng mạch mở (EOCP) so với thời gian phơi sáng đối với 2707 HDS trong môi trường phi sinh học 2216E và nước dùng P. aeruginosa trong 14 ngày ở 37 ° C.Nó cho thấy rằng sự thay đổi lớn nhất và đáng kể nhất trong EOCP xảy ra trong vòng 24 giờ đầu tiên.Các giá trị EOCP trong cả hai trường hợp đạt đỉnh -145 mV (so với SCE) khoảng 16 giờ và sau đó giảm mạnh, đạt -477 mV (so với SCE) và -236 mV (so với SCE) đối với mẫu phi sinh học.và Pseudomonas Aeruginosa phiếu giảm giá tương ứng).Sau 24 giờ, giá trị EOCP 2707 HDSS đối với P. aeruginosa tương đối ổn định ở mức -228 mV (so với SCE), trong khi giá trị tương ứng cho các mẫu phi sinh học là khoảng -442 mV (so với SCE).EOCP với sự hiện diện của P. aeruginosa khá thấp.
Nghiên cứu điện hóa của 2707 mẫu HDSS trong môi trường phi sinh học và nước dùng pseudomonas aeruginosa ở 37 ° C:
.
Bảng 3 cho thấy các thông số ăn mòn điện hóa của 2707 mẫu HDSS tiếp xúc với phương tiện truyền thông phi sinh học và pseudomonas aeruginosa trong khoảng thời gian 14 ngày.Các tiếp tuyến của các đường cong cực dương và cực âm đã được ngoại suy để thu được các giao điểm tạo ra mật độ dòng ăn mòn (ICORR), tiềm năng ăn mòn (ECORR) và độ dốc Tafel (βα và βC) theo các phương pháp tiêu chuẩn30,31.
Như thể hiện trong hình.2B, một sự thay đổi hướng lên trong đường cong P. aeruginosa dẫn đến sự gia tăng trong sự xuất hiện so với đường cong phi sinh học.Giá trị ICORR, tỷ lệ thuận với tốc độ ăn mòn, tăng lên 0,328 Pha CM-2 trong mẫu Pseudomonas aeruginosa, lớn hơn gấp bốn lần so với mẫu phi sinh học (0,087 Phaa CM-2).
LPR là một phương pháp điện hóa không phá hủy cổ điển để phân tích ăn mòn nhanh chóng.Nó cũng đã được sử dụng để nghiên cứu MIC32.Trên hình.2C cho thấy điện trở phân cực (RP) là một hàm của thời gian phơi sáng.Giá trị RP cao hơn có nghĩa là ít ăn mòn hơn.Trong vòng 24 giờ đầu tiên, RP 2707 HDSS đạt đỉnh ở mức 1955 kΩ cm2 đối với các mẫu vật phi sinh học và 1429 kΩ CM2 đối với các mẫu Pseudomonas aeruginosa.Hình 2C cũng cho thấy giá trị RP giảm nhanh chóng sau một ngày và sau đó vẫn không thay đổi trong 13 ngày tới.Giá trị RP của mẫu pseudomonas aeruginosa là khoảng 40 kΩ cm2, thấp hơn nhiều so với giá trị 450 kΩ cm2 của mẫu phi sinh học.
Giá trị của icorr tỷ lệ thuận với tốc độ ăn mòn đồng nhất.Giá trị của nó có thể được tính từ phương trình Stern-Giri sau:
Theo Zoe et al.33, giá trị điển hình của độ dốc Tafel B trong công việc này được lấy là 26 mV/tháng 12.Hình 2D cho thấy ICORR của mẫu phi sinh học 2707 vẫn tương đối ổn định, trong khi mẫu P. aeruginosa dao động rất nhiều sau 24 giờ đầu tiên.Các giá trị ICORR của các mẫu P. aeruginosa là một thứ tự cao hơn so với các mẫu điều khiển phi sinh học.Xu hướng này phù hợp với kết quả kháng phân cực.
EIS là một phương pháp không phá hủy khác được sử dụng để mô tả các phản ứng điện hóa trên các bề mặt bị ăn mòn.Phổ trở kháng và các giá trị điện dung được tính toán của các mẫu tiếp xúc với môi trường phi sinh học và dung dịch pseudomonas aeruginosa, điện trở/màng sinh học thụ động RB hình thành trên bề mặt mẫu, điện trở điện tích RCT, điện dung hai lớp điện CDL (EDL) (CPE).Các tham số này được phân tích sâu hơn bằng cách lắp dữ liệu bằng mô hình mạch tương đương (EEC).
Trên hình.3 cho thấy các lô Nyquist điển hình (A và B) và các lô Bode (A 'và B') cho 2707 mẫu HDSS trong môi trường phi sinh học và nước dùng P. aeruginosa cho thời gian ủ khác nhau.Đường kính của vòng Nyquist giảm khi có Pseudomonas aeruginosa.Biểu đồ Bode (Hình 3B ') cho thấy sự gia tăng tổng trở kháng.Thông tin về hằng số thời gian thư giãn có thể được lấy từ cực đại pha.Trên hình.4 cho thấy các cấu trúc vật lý dựa trên một lớp đơn (A) và hai lớp (B) và các EEC tương ứng.CPE được đưa vào mô hình EEC.Sự thừa nhận và trở kháng của nó được thể hiện như sau:
Hai mô hình vật lý và các mạch tương đương tương ứng để phù hợp với phổ trở kháng của mẫu 2707 HDSS:
Trong đó Y0 là giá trị KPI, J là số tưởng tượng hoặc (-1) 1/2, là tần số góc, n là chỉ số công suất KPI nhỏ hơn một35.Đảo ngược điện trở điện tích (IE 1/RCT) tương ứng với tốc độ ăn mòn.RCT càng nhỏ, tốc độ ăn mòn27 càng cao.Sau 14 ngày ủ, RCT của các mẫu pseudomonas aeruginosa đạt 32 kΩ cm2, ít hơn nhiều so với 489 kΩ cm2 của các mẫu phi sinh học (Bảng 4).
Các hình ảnh CLSM và hình ảnh SEM trong Hình 5 cho thấy rõ rằng lớp phủ màng sinh học trên bề mặt mẫu HDSS 2707 sau 7 ngày là dày đặc.Tuy nhiên, sau 14 ngày, phạm vi bảo hiểm màng sinh học kém và một số tế bào chết xuất hiện.Bảng 5 cho thấy độ dày màng sinh học trên 2707 mẫu HDSS sau khi tiếp xúc với P. aeruginosa trong 7 và 14 ngày.Độ dày màng sinh học tối đa đã thay đổi từ 23,4 Pha sau 7 ngày thành 18,9 Pha sau 14 ngày.Độ dày màng sinh học trung bình cũng xác nhận xu hướng này.Nó giảm từ 22,2 ± 0,7 μm sau 7 ngày xuống còn 17,8 ± 1,0 μm sau 14 ngày.
.
EMF đã tiết lộ các yếu tố hóa học trong màng sinh học và các sản phẩm ăn mòn trên các mẫu tiếp xúc với P. aeruginosa trong 14 ngày.Trên hình.Hình 6 cho thấy hàm lượng của C, N, O và P trong màng sinh học và các sản phẩm ăn mòn cao hơn đáng kể so với các kim loại tinh khiết, vì các yếu tố này có liên quan đến màng sinh học và các chất chuyển hóa của chúng.Vi khuẩn chỉ cần một lượng crom và sắt.Nồng độ CR và Fe cao trong màng sinh học và các sản phẩm ăn mòn trên bề mặt của các mẫu cho thấy ma trận kim loại đã mất các yếu tố do ăn mòn.
Sau 14 ngày, các hố có và không có P. aeruginosa đã được quan sát thấy trong trung bình 2216E.Trước khi ủ, bề mặt của các mẫu là mịn và không có khuyết tật (Hình 7a).Sau khi ủ và loại bỏ màng sinh học và các sản phẩm ăn mòn, các hố sâu nhất trên bề mặt của các mẫu đã được kiểm tra bằng CLSM, như trong Hình 7b và c.Không có rỗ rõ ràng nào được tìm thấy trên bề mặt của các điều khiển phi sinh học (độ sâu rỗ tối đa 0,02 Pha).Độ sâu hố tối đa do P. aeruginosa gây ra là 0,52 PhaM tại 7 ngày và 0,69 PhaM trong 14 ngày, dựa trên độ sâu hố tối đa trung bình từ 3 mẫu (10 độ sâu hố tối đa đã được chọn cho mỗi mẫu).Thành tựu 0,42 ± 0,12 PhaM và 0,52 ± 0,15, tương ứng (Bảng 5).Những giá trị độ sâu lỗ này là nhỏ nhưng quan trọng.
(a) Trước khi tiếp xúc, (b) 14 ngày trong môi trường phi sinh học và (c) 14 ngày trong nước dùng pseudomonas aeruginosa.
Trên hình.Bảng 8 cho thấy phổ XPS của các bề mặt mẫu khác nhau và thành phần hóa học được phân tích cho mỗi bề mặt được tóm tắt trong Bảng 6. Trong Bảng 6, tỷ lệ phần trăm nguyên tử của Fe và CR với sự hiện diện của P. aeruginosa (mẫu A và B) thấp hơn nhiều so với các biện pháp kiểm soát phi sinh học.(Mẫu C và D).Đối với mẫu P. aeruginosa, đường cong quang phổ ở mức của hạt nhân CR 2P được lắp vào bốn thành phần cực đại với năng lượng liên kết (BE) là 574,4, 576.6, 578.3 và 586.8 eV, có thể được quy cho CR, CR2O3, CRO3 .và Cr (OH) 3, tương ứng (Hình 9a và B).Đối với các mẫu phi sinh học, phổ của mức CR 2P chính chứa hai đỉnh chính cho CR (573,80 eV cho BE) và CR2O3 (575,90 eV cho BE) trong Hình.9C và D, tương ứng.Sự khác biệt nổi bật nhất giữa các mẫu phi sinh học và các mẫu P. aeruginosa là sự hiện diện của CR6+ và tỷ lệ tương đối cao hơn của Cr (OH) 3 (là 586,8 eV) theo màng sinh học.
Phổ XPS rộng của bề mặt mẫu 2707 HDS trong hai phương tiện tương ứng là 7 và 14 ngày.
.
HDSS thể hiện mức độ chống ăn mòn cao trong hầu hết các môi trường.Kim et al.2 đã báo cáo rằng HDSS UNS S32707 được xác định là DSS hợp kim cao với pren lớn hơn 45. Giá trị pren của mẫu 2707 HDS trong công việc này là 49. Điều này là do hàm lượng crôm cao và hàm lượng cao của hàm lượng cao của Molypden và niken, rất hữu ích trong môi trường axit.và môi trường có hàm lượng clorua cao.Ngoài ra, một thành phần cân bằng tốt và cấu trúc vi mô không khuyết tật có lợi cho sự ổn định cấu trúc và khả năng chống ăn mòn.Tuy nhiên, mặc dù có khả năng kháng hóa học tuyệt vời, dữ liệu thử nghiệm trong công việc này cho thấy 2707 HDSS không hoàn toàn miễn dịch với MIC màng sinh học P. aeruginosa.
Kết quả điện hóa cho thấy tốc độ ăn mòn của 2707 HDS trong nước dùng P. aeruginosa tăng đáng kể sau 14 ngày so với môi trường phi sinh học.Trong Hình 2A, việc giảm EOCP đã được quan sát thấy cả trong môi trường phi sinh học và trong nước dùng P. aeruginosa trong 24 giờ đầu tiên.Sau đó, màng sinh học bao phủ hoàn toàn bề mặt của mẫu và EOCP trở nên tương đối ổn định36.Tuy nhiên, mức EOCP sinh học cao hơn nhiều so với mức EOCP phi sinh học.Có nhiều lý do để tin rằng sự khác biệt này có liên quan đến sự hình thành màng sinh học P. aeruginosa.Trên hình.2D Với sự hiện diện của P. aeruginosa, giá trị ICORR 2707 HDSS đạt 0,627 μa cm-2, cao hơn mức độ lớn so với đối chứng phi sinh học (0,063 μa cm-2), phù hợp với giá trị RCT được đo bởi eis.Trong vài ngày đầu tiên, các giá trị trở kháng trong nước dùng P. aeruginosa tăng do sự gắn kết của các tế bào P. aeruginosa và sự hình thành màng sinh học.Tuy nhiên, khi màng sinh học bao phủ hoàn toàn bề mặt mẫu, trở kháng giảm.Lớp bảo vệ bị tấn công chủ yếu do sự hình thành các chất chuyển hóa màng sinh học và màng sinh học.Do đó, khả năng chống ăn mòn giảm theo thời gian và sự gắn kết của P. aeruginosa gây ra sự ăn mòn cục bộ.Các xu hướng trong môi trường phi sinh học là khác nhau.Điện trở ăn mòn của kiểm soát phi sinh học cao hơn nhiều so với giá trị tương ứng của các mẫu tiếp xúc với nước dùng P. aeruginosa.Ngoài ra, đối với các phần khác nhau, giá trị RCT 2707 HDSS đạt 489 kΩ cm2 vào ngày 14, cao hơn 15 lần so với giá trị RCT (32 kΩ cm2) với sự hiện diện của P. aeruginosa.Do đó, 2707 HDSS có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong môi trường vô trùng, nhưng không kháng mics từ màng sinh học P. aeruginosa.
Những kết quả này cũng có thể được quan sát từ các đường cong phân cực trong hình.2B.Phân nhánh anốt có liên quan đến sự hình thành màng sinh học pseudomonas aeruginosa và phản ứng oxy hóa kim loại.Trong trường hợp này, phản ứng catốt là giảm oxy.Sự hiện diện của P. aeruginosa làm tăng đáng kể mật độ dòng ăn mòn, khoảng một thứ tự cường độ cao hơn so với kiểm soát phi sinh học.Điều này chỉ ra rằng màng sinh học P. aeruginosa tăng cường ăn mòn cục bộ 2707 HDS.Yuan et al.29 phát hiện ra rằng mật độ dòng ăn mòn của hợp kim Cu-Ni 70/30 tăng lên dưới tác động của màng sinh học P. aeruginosa.Điều này có thể là do sự phân tích sinh học của việc giảm oxy bởi màng sinh học pseudomonas aeruginosa.Quan sát này cũng có thể giải thích MIC 2707 HDS trong công việc này.Cũng có thể có ít oxy hơn trong màng sinh học hiếu khí.Do đó, việc từ chối tái tạo bề mặt kim loại với oxy có thể là một yếu tố góp phần vào MIC trong công việc này.
Dickinson et al.38 cho rằng tốc độ của các phản ứng hóa học và điện hóa có thể bị ảnh hưởng trực tiếp bởi hoạt động trao đổi chất của vi khuẩn sessile trên bề mặt mẫu và bản chất của các sản phẩm ăn mòn.Như được hiển thị trong Hình 5 và Bảng 5, số lượng tế bào và độ dày màng sinh học giảm sau 14 ngày.Điều này có thể được giải thích một cách hợp lý bởi thực tế là sau 14 ngày, hầu hết các tế bào sessile trên bề mặt 2707 HDS đã chết do sự suy giảm chất dinh dưỡng trong môi trường 2216E hoặc giải phóng các ion kim loại độc hại từ ma trận 2707 HDSS.Đây là một hạn chế của các thí nghiệm hàng loạt.
Trong công việc này, một màng sinh học P. aeruginosa đã góp phần làm suy giảm CR và Fe cục bộ dưới màng sinh học trên bề mặt 2707 HDSS (Hình 6).Bảng 6 cho thấy sự giảm Fe và Cr trong mẫu D so với mẫu C, cho thấy Fe và Cr hòa tan do màng sinh học P. aeruginosa vẫn tồn tại trong 7 ngày đầu tiên.Môi trường 2216E được sử dụng để mô phỏng môi trường biển.Nó chứa 17700 ppm cl-, tương đương với hàm lượng của nó trong nước biển tự nhiên.Sự hiện diện của 17700 ppm CL- là lý do chính cho việc giảm CR trong các mẫu phi sinh học 7 và 14 ngày được phân tích bằng XPS.So với các mẫu P. aeruginosa, việc hòa tan CR trong các mẫu phi sinh sản ít hơn nhiều do tính kháng mạnh của 2707 HDS với clo trong điều kiện phi sinh học.Trên hình.9 cho thấy sự hiện diện của CR6+ trong phim thụ động.Nó có thể liên quan đến việc loại bỏ crom khỏi bề mặt thép bằng màng sinh học P. aeruginosa, theo đề xuất của Chen và Clayton.
Do sự phát triển của vi khuẩn, các giá trị pH của môi trường trước và sau khi canh tác lần lượt là 7,4 và 8,2.Do đó, bên dưới màng sinh học P. aeruginosa, ăn mòn axit hữu cơ không có khả năng đóng góp cho công việc này do pH tương đối cao trong môi trường khối.Độ pH của môi trường kiểm soát phi sinh học không thay đổi đáng kể (từ 7,4 đến cuối cùng 7,5) trong giai đoạn thử nghiệm 14 ngày.Sự gia tăng pH trong môi trường tiêm chủng sau khi ủ có liên quan đến hoạt động trao đổi chất của P. aeruginosa và được tìm thấy có tác dụng tương tự đối với pH trong trường hợp không có dải thử.
Như được hiển thị trong Hình 7, độ sâu hố tối đa do màng sinh học P. aeruginosa gây ra là 0,69 Pha, lớn hơn nhiều so với môi trường phi sinh học (0,02.Điều này phù hợp với dữ liệu điện hóa được mô tả ở trên.Độ sâu hố 0,69 PhaM nhỏ hơn gấp mười lần so với giá trị 9,5 PhaM được báo cáo cho 2205 DSS trong cùng điều kiện.Những dữ liệu này cho thấy 2707 HDS thể hiện khả năng kháng MIC tốt hơn 2205 DSS.Điều này không nên gây ngạc nhiên vì 2707 HDS có mức CR cao hơn, cung cấp sự thụ động lâu hơn, khó khăn hơn để làm giảm P. aeruginosa và vì cấu trúc pha cân bằng của nó mà không có kết tủa thứ cấp có hại gây ra rỗ.
Tóm lại, các hố mic được tìm thấy trên bề mặt của 2707 HDS trong nước dùng P. aeruginosa so với các hố không đáng kể trong môi trường phi sinh học.Công việc này cho thấy 2707 HDS có khả năng kháng MIC tốt hơn 2205 DSS, nhưng nó không hoàn toàn miễn dịch với MIC do màng sinh học P. aeruginosa.Những kết quả này hỗ trợ trong việc lựa chọn thép không gỉ thích hợp và tuổi thọ cho môi trường biển.
Phiếu giảm giá cho 2707 HDSS được cung cấp bởi Trường luyện kim của Đại học Đông Bắc (NEU) ở Thẩm Dương, Trung Quốc.Thành phần nguyên tố của 2707 HDSS được thể hiện trong Bảng 1, được phân tích bằng bộ phận phân tích và thử nghiệm Vật liệu NEU.Tất cả các mẫu được xử lý dung dịch rắn ở 1180 ° C trong 1 giờ.Trước khi thử nghiệm ăn mòn, 2707 HDS hình đồng xu với diện tích bề mặt mở trên cùng là 1 cm2 đã được đánh bóng đến 2000 grit bằng giấy nhám cacbua silicon và sau đó được đánh bóng bằng bùn bột Al2O3 0,05.Các cạnh và đáy được bảo vệ bằng sơn trơ.Sau khi sấy khô, các mẫu được rửa bằng nước khử ion vô trùng và khử trùng với ethanol 75% (v/v) trong 0,5 giờ.Sau đó, chúng được sấy khô trong không khí dưới ánh sáng cực tím (UV) trong 0,5 giờ trước khi sử dụng.
Hàng hải Pseudomonas Aeruginosa Strain MCCC 1A00099 đã được mua từ Trung tâm thu thập văn hóa biển Xiamen (MCCC), Trung Quốc.Pseudomonas aeruginosa được trồng trong điều kiện hiếu khí ở 37 ° C. trong bình 250 ml và các tế bào điện hóa thủy tinh 500 ml sử dụng môi trường lỏng Marine 2216E (Qingdao Hope Biotech Co., Ltd., Qingdao, Trung Quốc).Môi trường chứa (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 Chiết xuất nấm men và 0,1 citrate sắt.Autoclave ở 121 ° C trong 20 phút trước khi tiêm.Đếm các tế bào sessile và sinh vật phù du với một hemocytometer dưới kính hiển vi ánh sáng ở độ phóng đại 400x.Nồng độ ban đầu của pseudomonas aeruginosa của sinh vật phù du ngay sau khi tiêm chủng là khoảng 106 tế bào/mL.
Các thử nghiệm điện hóa được thực hiện trong một tế bào thủy tinh ba điện cực cổ điển với thể tích trung bình là 500 ml.Tấm bạch kim và điện cực calomel bão hòa (SAE) được kết nối với lò phản ứng thông qua các mao mạch luggin chứa đầy cầu muối, được dùng làm điện cực truy cập và tham chiếu, tương ứng.Để sản xuất các điện cực làm việc, dây đồng cao su được gắn vào từng mẫu và được phủ bằng nhựa epoxy, để lại khoảng 1 cm2 diện tích không được bảo vệ cho điện cực làm việc ở một bên.Trong các phép đo điện hóa, các mẫu được đặt trong môi trường 2216E và giữ ở nhiệt độ ủ không đổi (37 ° C) trong bể nước.OCP, LPR, EIS và dữ liệu phân cực động tiềm năng được đo bằng cách sử dụng autolab potentiostat (tham khảo 600TM, Gamry Cụ, Inc., USA).Các thử nghiệm LPR đã được ghi nhận với tốc độ quét 0,125 mV S -1 trong phạm vi từ -5 đến 5 mV với EOCP và tốc độ lấy mẫu là 1 Hz.EIS được thực hiện với sóng hình sin trên dải tần số 0,01 đến 10.000 Hz bằng điện áp ứng dụng 5 mV ở trạng thái ổn định EOCP.Trước khi quét tiềm năng, các điện cực ở chế độ không tải cho đến khi đạt được giá trị ổn định của tiềm năng ăn mòn tự do.Các đường cong phân cực sau đó được đo từ -0,2 đến 1,5 V như là một hàm của EOCP với tốc độ quét là 0,166 mV/s.Mỗi thử nghiệm được lặp lại 3 lần có và không có P. aeruginosa.
Các mẫu để phân tích kim loại được đánh bóng cơ học bằng giấy sic 2000 grit ướt và sau đó được đánh bóng thêm bằng huyền phù bột 0,05 AL2O3 để quan sát quang học.Phân tích kim loại được thực hiện bằng kính hiển vi quang học.Các mẫu được khắc với dung dịch kali hydroxit 43 10 wt.
Sau khi ủ, các mẫu được rửa 3 lần bằng dung dịch muối đệm phốt phát (PBS) (pH 7,4 ± 0,2) và sau đó cố định với 2,5% (v/v) glutaraldehyd trong 10 giờ để sửa chữa màng sinh học.Sau đó, nó bị mất nước với ethanol được sử dụng (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%và 100%theo thể tích) trước khi sấy không khí.Cuối cùng, một màng vàng được lắng đọng trên bề mặt của mẫu để cung cấp độ dẫn điện cho quan sát SEM.Hình ảnh SEM được tập trung vào các điểm với các tế bào P. aeruginosa nhất trên bề mặt của mỗi mẫu.Thực hiện phân tích EDS để tìm các yếu tố hóa học.Một kính hiển vi quét laser đồng tiêu Zeiss (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Đức) đã được sử dụng để đo độ sâu hố.Để quan sát các hố ăn mòn theo màng sinh học, mẫu thử nghiệm đầu tiên được làm sạch theo tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc (CNS) GB/T4334.4-2000 để loại bỏ các sản phẩm ăn mòn và màng sinh học khỏi bề mặt mẫu thử.
Quang phổ quang điện tử tia X (Hệ thống phân tích bề mặt XPS, Escalab250, Phân tích Thermo VG, USA) đã được thực hiện bằng nguồn tia X đơn sắc (dòng Kα nhôm có năng lượng 1500 eV và công suất 150 W) trong phạm vi rộng của phạm vi rộng Năng lượng liên kết 0 trong điều kiện tiêu chuẩn của mật1350 eV.Phổ có độ phân giải cao được ghi lại bằng năng lượng truyền 50 eV và bước 0,2 eV.
Các mẫu được ủ được loại bỏ và rửa nhẹ bằng PBS (pH 7,4 ± 0,2) trong 15 S45.Để quan sát khả năng sống của vi khuẩn của màng sinh học trên các mẫu, màng sinh học được nhuộm bằng cách sử dụng bộ khả năng sống của vi khuẩn Baclight sống/chết (Invitrogen, Eugene, OR, USA).Bộ này chứa hai thuốc nhuộm huỳnh quang: thuốc nhuộm huỳnh quang màu xanh lá cây SYTO-9 và thuốc nhuộm huỳnh quang màu đỏ SYTO-9.Trong CLSM, các chấm màu xanh lá cây và đỏ huỳnh quang đại diện cho các tế bào sống và chết, tương ứng.Để nhuộm màu, 1 ml hỗn hợp chứa 3 PhaL Syto-9 và 3 PhaL của dung dịch PI được ủ trong 20 phút ở nhiệt độ phòng (23 ° C) trong bóng tối.Sau đó, các mẫu màu được kiểm tra ở hai bước sóng (488nm đối với các tế bào sống và 559nm cho các tế bào chết) bằng thiết bị Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Nhật Bản).Độ dày màng sinh học được đo ở chế độ quét 3D.
Cách trích dẫn bài viết này: Li, H. et al.Ăn mòn vi sinh vật 2707 thép không gỉ siêu song song bởi màng sinh học biển Pseudomonas aeruginosa.khoa học.6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Cơn ăn mòn căng thẳng của LDX 2101 Thép không gỉ song công trong dung dịch clorua với sự hiện diện của thiosulphate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Cơn ăn mòn căng thẳng của LDX 2101 Thép không gỉ song công trong dung dịch clorua với sự hiện diện của thiosulphate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Cơn ăn mòn căng thẳng của thép không gỉ Duplex LDX 2101 trong dung dịch clorua với sự hiện diện của thiosulfate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 双 钢 在 硫代硫酸盐 存在 溶液 溶液 溶液 溶液 中 中 的 应力 腐蚀 开裂。。。 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 双 Thép không gỉ 在 Sulfate 分下 下 生于 图像 剧情 剧情 剧情 剧情 剧情 剧情 开裂 开裂 开裂 开裂 开裂 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Cơn ăn mòn căng thẳng của thép không gỉ Duplex LDX 2101 trong dung dịch clorua với sự hiện diện của thiosulfate.Khoa học Coros 80, 205 Từ212 (2014).
Kim, St, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Hiệu ứng của dung dịch xử lý nhiệt và nitơ trong khí bảo vệ trên khả năng chống ăn mòn của các mối hàn bằng thép không gỉ hyper. Kim, St, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Hiệu ứng của dung dịch xử lý nhiệt và nitơ trong khí bảo vệ trên khả năng chống ăn mòn của các mối hàn bằng thép không gỉ hyper.Kim, St, Jang, SH, Lee, IS và Park, YS ảnh hưởng của xử lý nhiệt dung dịch rắn và nitơ trong khí bảo vệ trên khả năng chống ăn mòn của các mối hàn bằng thép không gỉ hyperduplex. Kim, St, Jang, Sh, Lee, IS & Park, YS 固溶热 和 保护 中 中 的 对 相不锈 钢 钢 焊缝 抗点蚀 性能 的 的 的 的 影响 影响 影响 影响 影响。。。 Kim, St, Jang, Sh, Lee, IS & Park, YSKim, St, Jang, SH, Lee, IS và Park, YS ảnh hưởng của xử lý nhiệt dung dịch và nitơ trong việc che chắn khí vào khả năng chống ăn mòn của các mối hàn bằng thép không gỉ siêu song song.Koros.khoa học.53, 1939 Từ1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Nghiên cứu so sánh trong hóa học của rỗ điện và điện hóa của thép không gỉ 316L. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Nghiên cứu so sánh trong hóa học của rỗ điện và điện hóa của thép không gỉ 316L.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. và Lewandowski, Z. Nghiên cứu hóa học so sánh về rỗ vi sinh và điện hóa của thép không gỉ 316L. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 微生物 电化学 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 不锈 不锈 点蚀 的 化学 化学 Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. và Lewandowski, Z. Nghiên cứu hóa học so sánh về rỗ vi sinh và điện hóa trong thép không gỉ 316L.Koros.khoa học.45, 2577 Từ2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Hành vi điện hóa của thép không gỉ 2205 song công trong các dung dịch kiềm với pH khác nhau khi có clorua. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Hành vi điện hóa của thép không gỉ 2205 song công trong các dung dịch kiềm với pH khác nhau khi có clorua.Luo H., Dong KF, Lee HG và Xiao K. Hành vi điện hóa của thép không gỉ song công 2205 trong các dung dịch kiềm với pH khác nhau khi có clorua. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双 钢 在 存在 下 不同 pH 碱性 溶液 中 电化学 行为 行为 行为 行为 行为 行为 Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 Hành vi điện hóa của thép không gỉ 双 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相 相.Luo H., Dong KF, Lee HG và Xiao K. Hành vi điện hóa của thép không gỉ song công 2205 trong các dung dịch kiềm với pH khác nhau khi có clorua.Điện hóa.Tạp chí.64, 211 bóng220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI ảnh hưởng của màng sinh học biển đến ăn mòn: một đánh giá ngắn gọn. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI ảnh hưởng của màng sinh học biển đến ăn mòn: một đánh giá ngắn gọn.Little, BJ, Lee, JS và Ray, RI Hiệu ứng của màng sinh học biển đối với ăn mòn: một đánh giá ngắn gọn. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI 海洋 对 腐蚀 的 影响 ： ： 简明 综述。。。。。。。。。 Little, BJ, Lee, JS & Ray, RILittle, BJ, Lee, JS và Ray, RI Hiệu ứng của màng sinh học biển đối với ăn mòn: một đánh giá ngắn gọn.Điện hóa.Tạp chí.54, 2-7 (2008).