Ви благодариме што ја посетивте Nature.com.Верзијата на прелистувачот што ја користите има ограничена поддршка за CSS.За најдобро искуство, препорачуваме да користите ажуриран прелистувач (или да го оневозможите режимот на компатибилност во Internet Explorer).Во меѓувреме, за да обезбедиме континуирана поддршка, ќе ја направиме страницата без стилови и JavaScript.
Микробната корозија (MIC) е сериозен проблем во многу индустрии, бидејќи може да доведе до огромни економски загуби.Супер дуплекс нерѓосувачки челик 2707 (2707 HDSS) се користи во морски средини поради неговата одлична хемиска отпорност.Сепак, неговата отпорност на MIC не е експериментално докажана.Оваа студија го испитуваше однесувањето на MIC 2707 HDSS предизвикано од морската аеробна бактерија Pseudomonas aeruginosa.Електрохемиската анализа покажа дека во присуство на биофилмот Pseudomonas aeruginosa во медиумот 2216E, се јавува позитивна промена во потенцијалот на корозија и зголемување на густината на корозивната струја.Анализата на фотоелектронската спектроскопија на Х-зраци (XPS) покажа намалување на содржината на Cr на површината на примерокот под биофилмот.Визуелната анализа на јамите покажа дека биофилмот P. aeruginosa произведе максимална длабочина на јамата од 0,69 µm во текот на 14 дена од инкубацијата.Иако ова е мало, тоа покажува дека 2707 HDSS не е целосно имун на MIC на биофилмовите P. aeruginosa.
Дуплексните нерѓосувачки челици (DSS) се широко користени во различни индустрии поради совршената комбинација на одлични механички својства и отпорност на корозија1,2.Сепак, локализираното дупчење сè уште се јавува и влијае на интегритетот на овој челик3,4.DSS не е отпорен на микробна корозија (MIC)5,6.И покрај широкиот опсег на апликации за DSS, сè уште има средини каде отпорноста на корозија на DSS не е доволна за долгорочна употреба.Тоа значи дека се потребни поскапи материјали со поголема отпорност на корозија.Jeon et al7 открија дека дури и супер дуплекс нерѓосувачките челици (SDSS) имаат одредени ограничувања во однос на отпорноста на корозија.Затоа, во некои случаи, потребни се супер дуплекс нерѓосувачки челици (HDSS) со поголема отпорност на корозија.Ова доведе до развој на високолегирани HDSS.
Отпорноста на корозија DSS зависи од односот на алфа и гама фазите и исцрпена во Cr, Mo и W регионите 8, 9, 10 во непосредна близина на втората фаза.HDSS содржи висока содржина на Cr, Mo и N11, затоа има одлична отпорност на корозија и висока вредност (45-50) на еквивалентниот број на отпорност на дупчење (PREN) определен со wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0,5 wt. .%W) + 16% wt.N12.Неговата одлична отпорност на корозија зависи од избалансиран состав кој содржи приближно 50% феритни (α) и 50% аустенитни (γ) фази.HDSS има подобри механички својства и поголема отпорност на корозија на хлорид.Подобрената отпорност на корозија ја проширува употребата на HDSS во поагресивни средини со хлориди како што се морските средини.
МИЦ се голем проблем во многу индустрии како што се нафтената и гасната индустрија и индустриите за вода14.МИЦ претставува 20% од сите оштетувања од корозија15.MIC е биоелектрохемиска корозија што може да се забележи во многу средини.Биофилмовите што се формираат на металните површини ги менуваат електрохемиските услови, а со тоа влијаат на процесот на корозија.Широко се верува дека корозијата на MIC е предизвикана од биофилмови.Електрогените микроорганизми ги јадат металите за да ја добијат потребната енергија за да преживеат17.Неодамнешните MIC студии покажаа дека EET (екстрацелуларен пренос на електрони) е факторот за ограничување на брзината во MIC индуциран од електрогени микроорганизми.Џанг и сор.18 покажа дека електронските посредници го забрзуваат преносот на електрони помеѓу ќелиите Desulfovibrio sessificans и нерѓосувачкиот челик 304, што резултира со потежок MIC напад.Анинг и сор.19 и Венцлаф и сор.20 покажаа дека биофилмовите на корозивни бактерии кои го намалуваат сулфатот (SRB) можат директно да апсорбираат електрони од металните подлоги, што резултира со сериозно дупчење.
Познато е дека DSS е подложен на MIC во медиуми што содржат SRBs, бактерии што го намалуваат железото (IRBs) итн. 21 .Овие бактерии предизвикуваат локализирано дупчење на површината на DSS под биофилмови22,23.За разлика од DSS, HDSS24 MIC не е добро познат.
Pseudomonas aeruginosa е Грам-негативна, подвижна бактерија во форма на прачка која е широко распространета во природата25.Pseudomonas aeruginosa е исто така главна микробна група во морската средина, предизвикувајќи покачени концентрации на MIC.Pseudomonas е активно вклучен во процесот на корозија и е препознаен како пионер колонизатор за време на формирањето на биофилмот.Махат и сор.28 и Јуан и сор.29 покажа дека Pseudomonas aeruginosa има тенденција да ја зголеми стапката на корозија на благ челик и легури во водни средини.
Главната цел на оваа работа беше да се истражат својствата на MIC 2707 HDSS предизвикани од морската аеробна бактерија Pseudomonas aeruginosa користејќи електрохемиски методи, методи за анализа на површината и анализа на производи од корозија.Електрохемиски студии, вклучувајќи потенцијал на отворено коло (OCP), отпорност на линеарна поларизација (LPR), спектроскопија на електрохемиска импеданса (EIS) и потенцијална динамичка поларизација, беа изведени за да се проучи однесувањето на MIC 2707 HDSS.Спроведена е енергетска дисперзивна спектрометриска анализа (EDS) за откривање на хемиски елементи на кородирана површина.Дополнително, рендгенската фотоелектронска спектроскопија (XPS) беше користена за да се одреди стабилноста на пасивацијата на оксидниот филм под влијание на морската средина која содржи Pseudomonas aeruginosa.Длабочината на јамите беше измерена под конфокален ласерски микроскоп за скенирање (CLSM).
Табела 1 го прикажува хемискиот состав на 2707 HDSS.Табела 2 покажува дека 2707 HDSS има одлични механички својства со јачина на отстапување од 650 MPa.На сл.1 ја прикажува оптичката микроструктура на растворот термички обработен 2707 HDSS.Во микроструктурата која содржи околу 50% аустенитни и 50% феритни фази, видливи се издолжени ленти на аустенитни и феритни фази без секундарни фази.
На сл.2а го прикажува потенцијалот на отворено коло (Eocp) наспроти времето на изложување за 2707 HDSS во абиотска средина 2216E и супа од P. aeruginosa за 14 дена на 37°C.Тоа покажува дека најголемата и најзначајната промена во Eocp се случува во првите 24 часа.Вредностите на Eocp во двата случаи достигнаа врв на -145 mV (во споредба со SCE) околу 16 часа, а потоа нагло паднаа, достигнувајќи -477 mV (во споредба со SCE) и -236 mV (во споредба со SCE) за абиотскиот примерок.и P Pseudomonas aeruginosa купони, соодветно).По 24 часа, вредноста на Eocp 2707 HDSS за P. aeruginosa беше релативно стабилна на -228 mV (во споредба со SCE), додека соодветната вредност за небиолошки примероци беше приближно -442 mV (во споредба со SCE).Eocp во присуство на P. aeruginosa беше доста низок.
Електрохемиска студија на 2707 HDSS примероци во абиотска средина и супа од Pseudomonas aeruginosa на 37 °C:
(а) Eocp како функција од времето на експозиција, (б) криви на поларизација на ден 14, (в) Rp како функција од времето на експозиција и (г) icorr како функција од времето на експозиција.
Табела 3 ги прикажува параметрите на електрохемиска корозија на 2707 HDSS примероци изложени на абиотски и инокулирани медиуми со Pseudomonas aeruginosa во период од 14 дена.Тангентите на кривите на анодата и катодата беа екстраполирани за да се добијат пресеци кои даваат густина на струја на корозија (icorr), потенцијал на корозија (Ecorr) и тафелов наклон (βα и βc) според стандардните методи30,31.
Како што е прикажано на сл.2б, нагорно поместување во кривата P. aeruginosa резултираше со зголемување на Ecorr во споредба со абиотската крива.Вредноста на icorr, која е пропорционална на стапката на корозија, се зголеми на 0,328 µA cm-2 во примерокот Pseudomonas aeruginosa, што е четири пати поголемо отколку во небиолошкиот примерок (0,087 µA cm-2).
LPR е класичен недеструктивен електрохемиски метод за брза анализа на корозија.Се користи и за проучување на MIC32.На сл.2c го прикажува отпорот на поларизација (Rp) како функција од времето на експозиција.Поголема вредност на Rp значи помала корозија.Во првите 24 часа, Rp 2707 HDSS достигна врв на 1955 kΩ cm2 за абиотски примероци и 1429 kΩ cm2 за примероци Pseudomonas aeruginosa.Слика 2в исто така покажува дека вредноста на Rp брзо се намалила по еден ден, а потоа останала релативно непроменета во следните 13 дена.Вредноста Rp на примерокот Pseudomonas aeruginosa е околу 40 kΩ cm2, што е многу помало од вредноста од 450 kΩ cm2 на небиолошки примерок.
Вредноста на icorr е пропорционална со униформната стапка на корозија.Неговата вредност може да се пресмета од следната Стерн-Гири равенка:
Според Зое и сор.33, типичната вредност на наклонот Тафел Б во оваа работа беше земена да биде 26 mV/дек.Слика 2г покажува дека икорот на небиолошкиот примерок 2707 остана релативно стабилен, додека примерокот на P. aeruginosa многу флуктуираше по првите 24 часа.Вредностите на координацијата на примероците на P. aeruginosa беа по ред на големина повисоки од оние на небиолошките контроли.Овој тренд е во согласност со резултатите од отпорот на поларизација.
EIS е уште еден недеструктивен метод што се користи за карактеризирање на електрохемиски реакции на кородирани површини.Спектри на импеданса и пресметани вредности на капацитивност на примероци изложени на абиотска средина и раствор на Pseudomonas aeruginosa, отпорност на пасивен филм/биофилм Rb формирана на површината на примерокот, отпорност на пренос на полнеж Rct, електричен двослоен капацитивност Cdl (EDL) и константни параметри на QCPE фазен елемент (CPE).Овие параметри беа дополнително анализирани со вклопување на податоците користејќи модел на еквивалентно коло (EEC).
На сл.3 покажува типични Nyquist графици (a и b) и Bode графици (a' и b') за 2707 HDSS примероци во абиотски медиуми и P. aeruginosa супа за различни времиња на инкубација.Дијаметарот на Nyquist прстенот се намалува во присуство на Pseudomonas aeruginosa.Границата Боде (сл. 3б') го покажува зголемувањето на вкупната импеданса.Информациите за временската константа на релаксација може да се добијат од максималните фази.На сл.4 ги прикажува физичките структури засновани на еднослој (а) и двослој (б) и соодветните ЕЕЗ.CPE е воведен во EEC моделот.Неговиот прием и импеданса се изразени на следниов начин:
Два физички модели и соодветните еквивалентни кола за вклопување на спектарот на импеданса на примерокот 2707 HDSS:
каде што Y0 е вредноста на KPI, j е имагинарниот број или (-1)1/2, ω е аголната фреквенција, n е индексот на моќност KPI помал од еден35.Инверзијата на отпорот на пренос на полнеж (т.е. 1/Rct) одговара на стапката на корозија.Колку е помал Rct, толку е поголема стапката на корозија27.По 14 дена инкубација, Rct на примероците на Pseudomonas aeruginosa достигна 32 kΩ cm2, што е многу помалку од 489 kΩ cm2 на небиолошки примероци (Табела 4).
Сликите CLSM и SEM сликите на Слика 5 јасно покажуваат дека облогата на биофилмот на површината на HDSS примерокот 2707 по 7 дена е густа.Сепак, по 14 дена, покриеноста со биофилмот беше слаба и се појавија некои мртви клетки.Табела 5 ја покажува дебелината на биофилмот на 2707 HDSS примероци по изложување на P. aeruginosa за 7 и 14 дена.Максималната дебелина на биофилмот се промени од 23,4 µm по 7 дена на 18,9 µm по 14 дена.Просечната дебелина на биофилмот исто така го потврди овој тренд.Се намали од 22,2 ± 0,7 μm по 7 дена на 17,8 ± 1,0 μm по 14 дена.
(а) 3-D CLSM слика на 7 дена, (б) 3-D CLSM слика на 14 дена, (в) SEM слика на 7 дена и (d) SEM слика на 14 дена.
ЕМФ откри хемиски елементи во биофилмовите и производите од корозија на примероците изложени на P. aeruginosa 14 дена.На сл.Слика 6 покажува дека содржината на C, N, O и P во биофилмовите и производите од корозија е значително повисока отколку во чистите метали, бидејќи овие елементи се поврзани со биофилмите и нивните метаболити.На микробите им требаат само траги на хром и железо.Високите нивоа на Cr и Fe во биофилмот и производите од корозија на површината на примероците покажуваат дека металната матрица изгубила елементи поради корозија.
По 14 дена, јами со и без P. aeruginosa беа забележани во медиумот 2216E.Пред инкубацијата, површината на примероците беше мазна и без дефекти (сл. 7а).По инкубацијата и отстранувањето на биофилмот и производите од корозија, најдлабоките јами на површината на примероците беа испитани со помош на CLSM, како што е прикажано на Сл. 7б и в.На површината на небиолошките контроли не е пронајдено очигледно дупчење (максимална длабочина на дупчење 0,02 µm).Максималната длабочина на јамата предизвикана од P. aeruginosa беше 0,52 µm на 7 дена и 0,69 µm на 14 дена, врз основа на просечната максимална длабочина на јамата од 3 примероци (10 максимални длабочини на јамата беа избрани за секој примерок).Постигнување од 0,42 ± 0,12 µm и 0,52 ± 0,15 µm, соодветно (Табела 5).Овие вредности на длабочината на дупката се мали, но важни.
(а) пред изложување, (б) 14 дена во абиотска средина и (в) 14 дена во супа од Pseudomonas aeruginosa.
На сл.Табела 8 ги прикажува XPS спектрите на различни површини на примерокот, а хемискиот состав анализиран за секоја површина е сумиран во Табела 6. Во Табела 6, атомските проценти на Fe и Cr во присуство на P. aeruginosa (примероци А и Б) беа многу пониски од оние на небиолошките контроли.(примероци C и D).За примерок од P. aeruginosa, спектралната крива на ниво на јадрото Cr 2p беше поставена на четири врвни компоненти со енергии на врзување (BE) од 574,4, 576,6, 578,3 и 586,8 eV, што може да се припише на Cr, Cr2O3, Cr .и Cr(OH)3, соодветно (сл. 9а и б).За небиолошки примероци, спектарот на главното ниво на Cr 2p содржи два главни врвови за Cr (573,80 eV за BE) и Cr2O3 (575,90 eV за BE) на Сл.9c и d, соодветно.Највпечатливата разлика помеѓу абиотските примероци и примероците од P. aeruginosa беше присуството на Cr6+ и поголема релативна пропорција на Cr(OH)3 (BE 586,8 eV) под биофилмот.
Широките XPS спектри на површината на примерокот 2707 HDSS во два медиума се 7 и 14 дена, соодветно.
(а) 7 дена изложеност на P. aeruginosa, (б) 14 дена изложеност на P. aeruginosa, (в) 7 дена во абиотска средина и (г) 14 дена во абиотска средина.
HDSS покажува високо ниво на отпорност на корозија во повеќето средини.Ким и сор.2 објавија дека HDSS UNS S32707 е идентификуван како високолегиран DSS со PREN поголем од 45. Вредноста на PREN на примерокот 2707 HDSS во оваа работа беше 49. Ова се должи на високата содржина на хром и високата содржина на молибден и никел, кои се корисни во кисела средина.и средини со висока содржина на хлориди.Дополнително, добро избалансираниот состав и микроструктурата без дефекти се корисни за структурна стабилност и отпорност на корозија.Сепак, и покрај неговата одлична хемиска отпорност, експерименталните податоци во оваа работа сугерираат дека 2707 HDSS не е целосно имун на MIC на биофилм P. aeruginosa.
Електрохемиските резултати покажаа дека стапката на корозија на 2707 HDSS во супата од P. aeruginosa значително се зголемила по 14 дена во споредба со небиолошката средина.На слика 2а, забележано е намалување на Eocp и во абиотската средина и во супата од P. aeruginosa во текот на првите 24 часа.После тоа, биофилмот целосно ја покрива површината на примерокот, а Eocp станува релативно стабилен36.Сепак, биолошкото ниво на Eocp беше многу повисоко од небиолошкото ниво на Eocp.Постојат причини да се верува дека оваа разлика е поврзана со формирањето на биофилмовите на P. aeruginosa.На сл.2d во присуство на P. aeruginosa, вредноста icorr 2707 HDSS достигна 0,627 μA cm-2, што е ред на големина повисок од оној на абиотската контрола (0,063 μA cm-2), што беше во согласност со измерената вредност на Rct од EIS.Во текот на првите неколку дена, вредностите на импедансата во супата од P. aeruginosa се зголемија поради прицврстувањето на клетките на P. aeruginosa и формирањето на биофилмови.Меѓутоа, кога биофилмот целосно ја покрива површината на примерокот, импедансата се намалува.Заштитниот слој е нападнат првенствено поради формирање на биофилми и биофилмски метаболити.Следствено, отпорноста на корозија се намалуваше со текот на времето и прицврстувањето на P. aeruginosa предизвика локализирана корозија.Трендовите во абиотските средини беа различни.Отпорноста на корозија на небиолошката контрола беше многу повисока од соодветната вредност на примероците изложени на супа од P. aeruginosa.Дополнително, за абиотски пристапи, вредноста на Rct 2707 HDSS достигна 489 kΩ cm2 на 14-тиот ден, што е 15 пати повисока од вредноста на Rct (32 kΩ cm2) во присуство на P. aeruginosa.Така, 2707 HDSS има одлична отпорност на корозија во стерилна средина, но не е отпорен на MIC од биофилмовите P. aeruginosa.
Овие резултати може да се забележат и од кривите на поларизација на Сл.2б.Анодното разгранување е поврзано со формирање на биофилм на Pseudomonas aeruginosa и реакции на оксидација на метал.Во овој случај, катодната реакција е намалување на кислородот.Присуството на P. aeruginosa значително ја зголеми густината на струјата на корозија, околу ред на големина поголема отколку кај абиотската контрола.Ова покажува дека биофилмот P. aeruginosa ја подобрува локализираната корозија на 2707 HDSS.Yuan et al.29 откриле дека густината на струјата на корозија на легурата Cu-Ni 70/30 се зголемила под дејство на биофилмот P. aeruginosa.Ова може да се должи на биокатализата на намалувањето на кислородот со биофилмовите Pseudomonas aeruginosa.Ова набљудување може да го објасни и MIC 2707 HDSS во оваа работа.Може да има и помалку кислород под аеробните биофилмови.Затоа, одбивањето повторно да се пасивира металната површина со кислород може да биде фактор што придонесува за MIC во оваа работа.
Дикинсон и сор.38 сугерираше дека брзината на хемиските и електрохемиските реакции може да биде директно под влијание на метаболичката активност на неподвижните бактерии на површината на примерокот и природата на производите од корозија.Како што е прикажано на Слика 5 и Табела 5, бројот на клетки и дебелината на биофилмот се намалиле по 14 дена.Ова може разумно да се објасни со фактот дека по 14 дена, повеќето од неподвижните ќелии на површината на 2707 HDSS умреле поради трошење на хранливи материи во медиумот 2216E или ослободување на токсични метални јони од матрицата 2707 HDSS.Ова е ограничување на сериските експерименти.
Во оваа работа, биофилмот P. aeruginosa придонесе за локално трошење на Cr и Fe под биофилмот на површината на 2707 HDSS (сл. 6).Табела 6 го покажува намалувањето на Fe и Cr во примерокот D во споредба со примерокот C, што покажува дека растворениот Fe и Cr предизвикани од биофилмот P. aeruginosa опстојувале во првите 7 дена.Околината 2216E се користи за симулирање на морската средина.Содржи 17700 ppm Cl-, што е споредливо со неговата содржина во природната морска вода.Присуството на 17700 ppm Cl- беше главната причина за намалувањето на Cr во 7- и 14-дневните абиотски примероци анализирани со XPS.Во споредба со примероците на P. aeruginosa, растворањето на Cr во абиотските примероци беше многу помало поради силната отпорност на 2707 HDSS на хлор во абиотски услови.На сл.9 го покажува присуството на Cr6+ во пасивирачкиот филм.Може да биде вклучен во отстранувањето на хромот од челичните површини со биофилмовите на P. aeruginosa, како што е предложено од Чен и Клејтон.
Поради растот на бактериите, pH вредностите на медиумот пред и по одгледувањето беа 7,4 и 8,2, соодветно.Така, под биофилмот P. aeruginosa, корозијата на органска киселина веројатно нема да придонесе за оваа работа поради релативно високата pH вредност во најголемиот медиум.PH на небиолошката контролна средина не се промени значително (од почетната 7,4 до последната 7,5) во текот на 14-дневниот тест период.Зголемувањето на pH во медиумот за инокулација по инкубацијата беше поврзано со метаболичката активност на P. aeruginosa и беше откриено дека го има истиот ефект на pH во отсуство на тест ленти.
Како што е прикажано на слика 7, максималната длабочина на јамата предизвикана од биофилмот P. aeruginosa беше 0,69 µm, што е многу поголема од онаа на абиотската средина (0,02 µm).Ова е во согласност со електрохемиските податоци опишани погоре.Длабочината на јамата од 0,69 µm е повеќе од десет пати помала од вредноста од 9,5 µm пријавена за 2205 DSS под истите услови.Овие податоци покажуваат дека 2707 HDSS покажува подобра отпорност на MIC од 2205 DSS.Ова не треба да изненадува бидејќи 2707 HDSS има повисоки нивоа на Cr кои обезбедуваат подолга пасивација, потешко депасивност на P. aeruginosa и поради неговата избалансирана фазна структура без штетни секундарни врнежи предизвикува дупчење.
Како заклучок, MIC јами беа пронајдени на површината на 2707 HDSS во супа од P. aeruginosa во споредба со незначителни јами во абиотската средина.Оваа работа покажува дека 2707 HDSS има подобра отпорност на MIC од 2205 DSS, но не е целосно имун на MIC поради биофилмот P. aeruginosa.Овие резултати помагаат во изборот на соодветни нерѓосувачки челици и очекуваниот животен век за морската средина.
Купон за 2707 HDSS обезбеден од Факултетот за металургија на североисточниот универзитет (NEU) во Шенјанг, Кина.Елементарниот состав на 2707 HDSS е прикажан во Табела 1, која беше анализирана од Одделот за анализа и тестирање на материјали NEU.Сите примероци беа третирани за цврст раствор на 1180°C за 1 час.Пред тестирањето на корозија, 2707 HDSS во форма на паричка со горната отворена површина од 1 cm2 беше полиран до 2000 гриз со шкурка од силициум карбид, а потоа полиран со прашок од 0,05 µm Al2O3.Страните и дното се заштитени со инертна боја.По сушењето, примероците беа измиени со стерилна дејонизирана вода и стерилизирани со 75% (v/v) етанол за 0,5 ч.Тие потоа беа сушени на воздух под ултравиолетова (УВ) светлина 0,5 часа пред употреба.
Морски Pseudomonas aeruginosa сој MCCC 1A00099 беше купен од Центарот за собирање морска култура во Xiamen (MCCC), Кина.Pseudomonas aeruginosa се одгледува во аеробни услови на 37°C во колби од 250 ml и стаклени електрохемиски ќелии од 500 ml со користење на течен медиум Marine 2216E (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, Кина).Средно содржи (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, 0.022 H3BO3, 0,004 NasiO3, 0016 6NH3, 3.0016 NH3. екстракт од квасец и 0,1 железен цитрат.Автоклавирајте на 121°C 20 минути пред инокулацијата.Пребројте ги неподвижните и планктонските клетки со хемоцитометар под светлосен микроскоп со 400x зголемување.Почетната концентрација на планктонски Pseudomonas aeruginosa веднаш по инокулацијата беше приближно 106 клетки/ml.
Електрохемиските тестови беа спроведени во класична стаклена ќелија со три електроди со среден волумен од 500 ml.Платинскиот лист и заситената каломелна електрода (SAE) беа поврзани со реакторот преку капилари Лугин исполнети со мостови од сол, кои служеа како контра и референтни електроди, соодветно.За производство на работни електроди, на секој примерок беше прикачена гумена бакарна жица и покриена со епоксидна смола, оставајќи околу 1 cm2 незаштитена површина за работната електрода од едната страна.За време на електрохемиските мерења, примероците беа ставени во медиумот 2216E и се чуваа на константна температура на инкубација (37°C) во водена бања.OCP, LPR, EIS и податоците за потенцијалната динамичка поларизација беа измерени со помош на потенциостат Autolab (Reference 600TM, Gamry Instruments, Inc., САД).Тестовите на LPR беа снимени со брзина на скенирање од 0,125 mV s-1 во опсег од -5 до 5 mV со Eocp и стапка на земање примероци од 1 Hz.EIS беше изведен со синусен бран во опсег на фреквенција од 0,01 до 10.000 Hz користејќи применет напон од 5 mV при стабилна состојба Eocp.Пред потенцијалното чистење, електродите беа во режим на мирување додека не се постигне стабилна вредност на слободниот потенцијал за корозија.Кривите на поларизација потоа беа измерени од -0,2 до 1,5 V како функција од Eocp со брзина на скенирање од 0,166 mV/s.Секој тест беше повторен 3 пати со и без P. aeruginosa.
Примероците за металографска анализа беа механички полирани со влажна SiC хартија од 2000 грит, а потоа дополнително полирани со суспензија од 0,05 µm Al2O3 во прав за оптичко набљудување.Металографската анализа е направена со помош на оптички микроскоп.Примероците беа гравирани со 10 wt% раствор на калиум хидроксид 43.
По инкубацијата, примероците беа измиени 3 пати со физиолошки раствор со фосфат пуфер (PBS) (pH 7,4 ± 0,2) и потоа фиксирани со 2,5% (v/v) глутаралдехид за 10 часа за да се фиксираат биофилмите.Потоа беше дехидриран со сериски етанол (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% и 100% по волумен) пред да се исуши во воздух.Конечно, златен филм се депонира на површината на примерокот за да обезбеди спроводливост за набљудување на SEM.Сликите на SEM беа фокусирани на дамки со најмногу неподвижни клетки на P. aeruginosa на површината на секој примерок.Направете EDS анализа за да пронајдете хемиски елементи.За мерење на длабочината на јамата се користеше конфокален ласерски микроскоп за скенирање Zeiss (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Германија).За да се набљудуваат корозивни јами под биофилмот, првобитниот примерок беше исчистен според кинескиот национален стандард (CNS) GB/T4334.4-2000 за да се отстранат производите од корозија и биофилмот од површината на примерокот за тестирање.
Рендгенска фотоелектронска спектроскопија (XPS, ESCALAB250 систем за анализа на површината, Thermo VG, САД) анализата беше изведена со помош на монохроматски извор на рендген (линијата на алуминиум Ка со енергија од 1500 eV и моќност од 150 W) во широк опсег на енергии на врзување 0 во стандардни услови од –1350 eV.Спектри со висока резолуција беа снимени со користење на енергија на пренос од 50 eV и чекор од 0,2 eV.
Инкубираните примероци беа отстранети и нежно измиени со PBS (pH 7,4 ± 0,2) за 15 s45.За да се набљудува бактериската одржливост на биофилмите на примероците, биофилмовите беа обоени со помош на комплетот за одржливост на бактерии LIVE/DEAD BacLight (Invitrogen, Eugene, OR, USA).Комплетот содржи две флуоресцентни бои: SYTO-9 зелена флуоресцентна боја и пропидиум јодид (PI) црвена флуоресцентна боја.Во CLSM, флуоресцентните зелени и црвени точки претставуваат живи и мртви клетки, соодветно.За боење, 1 ml од смесата што содржи 3 µl SYTO-9 и 3 µl PI раствор беше инкубирана 20 минути на собна температура (23°C) во темница.Потоа, обоените примероци беа испитани на две бранови должини (488 nm за живи клетки и 559 nm за мртви клетки) со помош на апарат Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Јапонија).Дебелината на биофилмот беше измерена во режим на 3D скенирање.
Како да се цитира овој напис: Li, H. et al.Микробна корозија на 2707 супер дуплекс нерѓосувачки челик од морскиот биофилм Pseudomonas aeruginosa.науката.6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Пукнатина од корозија на стрес на дуплекс нерѓосувачки челик LDX 2101 во раствори на хлорид во присуство на тиосулфат. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Пукнатина од корозија на стрес на дуплекс нерѓосувачки челик LDX 2101 во раствори на хлорид во присуство на тиосулфат. Заното, Ф., Граси, В., Балбо, А., Монтичели, Ц. и Цуки, Ф. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Пукнатина од корозија на стрес од дуплекс нерѓосувачки челик LDX 2101 во раствори на хлорид во присуство на тиосулфат. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101. Заното, Ф., Граси, В., Балбо, А., Монтичели, Ц. и Цуки, Ф. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Пукнатина од корозија на стрес од дуплекс нерѓосувачки челик LDX 2101 во раствор на хлорид во присуство на тиосулфат.корос наука 80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS.Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS and Park, YS Ефект на термичка обработка на цврст раствор и азот во заштитниот гас врз отпорноста на корозија со дупчиња кај хипердуплексните завари од нерѓосувачки челик. Ким, Сент, Џанг, Ш., Ли, ИС и Парк, ИС 固溶热处理和保护气体中的氮气对超双相不锈钢焊缝抗 Ким, СТ, Џанг, Ш, Ли, ИС и Парк, И.СKim, ST, Jang, SH, Lee, IS and Park, YS Ефект на термичка обработка на растворот и азот во заштитниот гас врз отпорноста на корозија на дупчиња кај супер дуплексните завари од нерѓосувачки челик.корос.науката.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Компаративна студија во хемијата на микробиолошки и електрохемиски индуцирани дупчиња од нерѓосувачки челик 316L. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Компаративна студија во хемијата на микробиолошки и електрохемиски индуцирани дупчиња од нерѓосувачки челик 316L.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. and Lewandowski, Z. Компаративна хемиска студија на микробиолошки и електрохемиски дупчиња од нерѓосувачки челик 316L. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. 微生物和电化学诱导的316L 不锈钢点蚀的化学比较研 Ши, Х., Авци, Р., Гајзер, М. и Левандовски, З.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. and Lewandowski, Z. Компаративна хемиска студија на микробиолошки и електрохемиски индуцирани дупчиња во нерѓосувачки челик 316L.корос.науката.45, 2577-2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Електрохемиското однесување на 2205 дуплекс нерѓосувачки челик во алкални раствори со различна pH вредност во присуство на хлорид. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Електрохемиското однесување на 2205 дуплекс нерѓосувачки челик во алкални раствори со различна pH вредност во присуство на хлорид.Luo H., Dong KF, Lee HG и Xiao K. Електрохемиско однесување на дуплекс нерѓосувачки челик 2205 во алкални раствори со различна pH вредност во присуство на хлорид. Луо, Х., Донг, ЦФ, Ли, XG и Ксиао, К. 2205 Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 Електрохемиско однесување на нерѓосувачки челик во присуство на хлорид со различна pH вредност во алкален раствор.Luo H., Dong KF, Lee HG и Xiao K. Електрохемиско однесување на дуплекс нерѓосувачки челик 2205 во алкални раствори со различна pH вредност во присуство на хлорид.Електрохемија.Списание.64, 211-220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Влијанието на морските биофилмови врз корозијата: концизен преглед. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Влијанието на морските биофилмови врз корозијата: концизен преглед.Little, BJ, Lee, JS and Ray, RI Ефект на морските биофилмови врз корозија: краток преглед. Литл, Би Џеј, Ли, Џеј С и Реј, РИ 海洋生物膜对腐蚀的影响：简明综述。 Литл, БЏ, Ли, ЈС и Реј, РИLittle, BJ, Lee, JS and Ray, RI Ефект на морските биофилмови врз корозија: краток преглед.Електрохемија.Списание.54, 2-7 (2008).