Matur nuwun kanggo ngunjungi Nature.com.Versi browser sing sampeyan gunakake nduweni dhukungan CSS sing winates.Kanggo pengalaman paling apik, disaranake sampeyan nggunakake browser sing dianyari (utawa mateni Mode Kompatibilitas ing Internet Explorer).Ing sawetoro wektu, kanggo mesthekake dhukungan terus, kita bakal nerjemahake situs tanpa gaya lan JavaScript.
Korosi mikroba (MIC) minangka masalah serius ing pirang-pirang industri, amarga bisa nyebabake kerugian ekonomi sing gedhe.Super duplex stainless steel 2707 (2707 HDSS) digunakake ing lingkungan segara amarga resistance kimia banget.Nanging, resistensi marang MIC durung ditampilake kanthi eksperimen.Panliten iki nliti prilaku MIC 2707 HDSS sing disebabake dening bakteri aerob laut Pseudomonas aeruginosa.Analisis elektrokimia nuduhake yen ing ngarsane biofilm Pseudomonas aeruginosa ing medium 2216E, owah-owahan positif ing potensial karat lan paningkatan kerapatan arus korosi dumadi.Analisis spektroskopi fotoelektron sinar-X (XPS) nuduhake penurunan kandungan Cr ing permukaan sampel ing sangisore biofilm.Analisis visual saka pit nuduhake yen biofilm P. aeruginosa ngasilake ambane pit maksimal 0,69 µm sajrone 14 dina inkubasi.Sanajan iki cilik, iki nuduhake yen 2707 HDSS ora kebal banget marang MIC biofilm P. aeruginosa.
Duplex stainless steels (DSS) digunakake digunakake ing macem-macem industri amarga kombinasi sampurna saka mechanical banget lan resistance karat1,2.Nanging, pitting lokal isih ana lan mengaruhi integritas steel3,4 iki.DSS ora tahan kanggo microbial corrosion (MIC)5,6.Senadyan sawetara saka sudhut aplikasi kanggo DSS, isih ana lingkungan ngendi resistance karat saka DSS ora cukup kanggo nggunakake long-term.Iki tegese bahan sing luwih larang kanthi resistensi karat sing luwih dhuwur dibutuhake.Jeon et al7 ketemu sing malah super duplex stainless steels (SDSS) duwe sawetara watesan ing syarat-syarat resistance karat.Mulane, ing sawetara kasus, baja tahan karat super duplex (HDSS) kanthi resistensi korosi sing luwih dhuwur dibutuhake.Iki mimpin kanggo pangembangan HDSS Highly alloyed.
DSS resistance korosi gumantung ing rasio fase alpha lan gamma lan kurang ing Cr, Mo lan W wilayah 8, 9, 10 jejer kanggo phase kapindho.HDSS ngemot konten Cr, Mo lan N11 sing dhuwur, mula nduweni resistensi korosi sing apik lan nilai dhuwur (45-50) saka nomer resistensi pitting sing padha (PREN) sing ditemtokake dening wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0,5 wt..%W) + 16% wt.N12.Ketahanan korosi sing apik banget gumantung saka komposisi sing seimbang sing ngemot kira-kira 50% fase feritik (α) lan 50% austenitik (γ).HDSS nduweni sifat mekanik sing luwih apik lan tahan korosi klorida sing luwih dhuwur.Ketahanan korosi sing luwih apik ngluwihi panggunaan HDSS ing lingkungan klorida sing luwih agresif kayata lingkungan laut.
MIC minangka masalah utama ing pirang-pirang industri kayata industri minyak lan gas lan banyu14.MIC nyathet 20% saka kabeh karusakan karat15.MIC minangka korosi bioelektrokimia sing bisa diamati ing akeh lingkungan.Biofilm sing dibentuk ing permukaan logam ngganti kahanan elektrokimia, saengga bisa nyebabake proses karat.Dipercaya manawa karat MIC disebabake dening biofilm.Mikroorganisme elektrogenik mangan logam kanggo entuk energi sing dibutuhake kanggo urip17.Panaliten MIC pungkasan wis nuduhake yen EET (transfer elektron ekstrasel) minangka faktor pembatas tingkat ing MIC sing diakibatake dening mikroorganisme elektrogenik.Zhang et al.18 nuduhake yen perantara elektron nyepetake transfer elektron antarane sel Desulfovibrio sessificans lan 304 stainless steel, nyebabake serangan MIC sing luwih abot.Anning et al.19 lan Wenzlaff et al.20 wis nuduhake yen biofilm saka corrosive sulfate-reducing bacteria (SRBs) bisa langsung nyerep elektron saka substrat logam, nyebabake pitting abot.
DSS dikenal rentan kanggo MIC ing media ngemot SRBs, iron-reducing bacteria (IRBs), etc. 21.Bakteri iki nyebabake pitting lokal ing permukaan DSS ing biofilms22,23.Ora kaya DSS, HDSS24 MIC ora kondhang.
Pseudomonas aeruginosa minangka bakteri Gram-negatif, motil, wangun rod sing akeh disebarake ing alam25.Pseudomonas aeruginosa uga minangka klompok mikroba utama ing lingkungan segara, nyebabake konsentrasi MIC sing dhuwur.Pseudomonas aktif melu proses korosi lan diakoni minangka koloniser pionir sajrone pembentukan biofilm.Mahat et al.28 lan Yuan et al.29 nuduhake manawa Pseudomonas aeruginosa cenderung nambah tingkat korosi baja ringan lan paduan ing lingkungan akuatik.
Tujuan utama karya iki yaiku kanggo nyelidiki sifat MIC 2707 HDSS sing disebabake dening bakteri aerobik laut Pseudomonas aeruginosa nggunakake metode elektrokimia, metode analisis permukaan lan analisis produk korosi.Pasinaon elektrokimia, kalebu potensial sirkuit terbuka (OCP), resistensi polarisasi linier (LPR), spektroskopi impedansi elektrokimia (EIS), lan polarisasi dinamis potensial, ditindakake kanggo nyinaoni prilaku MIC 2707 HDSS.Analisis spektrometri dispersif energi (EDS) ditindakake kanggo ndeteksi unsur kimia ing permukaan sing karat.Kajaba iku, spektroskopi fotoelektron sinar-X (XPS) digunakake kanggo nemtokake stabilitas pasif film oksida ing pangaruh lingkungan segara sing ngemot Pseudomonas aeruginosa.Ambane pit diukur nganggo mikroskop laser scanning confocal (CLSM).
Tabel 1 nuduhake komposisi kimia saka 2707 HDSS.Tabel 2 nuduhake yen 2707 HDSS nduweni sifat mekanik sing apik banget kanthi kekuatan ngasilake 650 MPa.Ing anjir.1 nuduhake microstructure optik solusi panas dianggep 2707 HDSS.Ing struktur mikro sing ngemot babagan 50% austenit lan 50% fase ferit, pita elongated saka fase austenit lan ferit tanpa fase sekunder katon.
Ing anjir.2a nuduhake potensial sirkuit mbukak (Eocp) versus wektu cahya kanggo 2707 HDSS ing 2216E medium abiotik lan P. aeruginosa duduh kaldu kanggo 14 dina ing 37 ° C.Iki nuduhake yen owah-owahan paling gedhe lan paling signifikan ing Eocp dumadi sajrone 24 jam pisanan.Nilai Eocp ing loro kasus kasebut munggah ing -145 mV (dibandhingake karo SCE) watara 16 jam banjur mudhun banget, tekan -477 mV (dibandhingake karo SCE) lan -236 mV (dibandhingake karo SCE) kanggo sampel abiotik.lan kupon P Pseudomonas aeruginosa).Sawise 24 jam, nilai Eocp 2707 HDSS kanggo P. aeruginosa relatif stabil ing -228 mV (dibandhingake karo SCE), dene nilai sing cocog kanggo sampel non-biologis kira-kira -442 mV (dibandhingake karo SCE).Eocp ing ngarsane P. aeruginosa cukup kurang.
Studi elektrokimia saka 2707 sampel HDSS ing medium abiotik lan kaldu Pseudomonas aeruginosa ing suhu 37 °C:
(a) Eocp minangka fungsi wektu cahya, (b) kurva polarisasi ing dina 14, (c) Rp minangka fungsi wektu cahya, lan (d) icorr minangka fungsi wektu cahya.
Tabel 3 nuduhake paramèter korosi elektrokimia saka 2707 sampel HDSS sing kapapar media inokulasi abiotik lan Pseudomonas aeruginosa sajrone wektu 14 dina.Tangen kurva anoda lan katoda diekstrapolasi kanggo entuk persimpangan menehi kerapatan arus korosi (icorr), potensial korosi (Ecorr) lan kemiringan Tafel (βα lan βc) miturut metode standar30,31.
Minangka ditampilake ing anjir.2b, pergeseran munggah ing kurva P. aeruginosa nyebabake paningkatan Ecorr dibandhingake karo kurva abiotik.Nilai icorr, sing proporsional karo tingkat korosi, mundhak dadi 0,328 μA cm-2 ing sampel Pseudomonas aeruginosa, sing kaping papat luwih gedhe tinimbang ing sampel non-biologis (0,087 μA cm-2).
LPR minangka metode elektrokimia non-destruktif klasik kanggo analisis korosi kanthi cepet.Uga wis digunakake kanggo sinau MIC32.Ing anjir.2c nuduhake resistensi polarisasi (Rp) minangka fungsi saka wektu cahya.Nilai Rp sing luwih dhuwur tegese kurang korosi.Ing 24 jam kapisan, HDSS Rp 2707 puncaké 1955 kΩ cm2 kanggo spesimen abiotik lan 1429 kΩ cm2 kanggo spesimen Pseudomonas aeruginosa.Gambar 2c uga nuduhake yen regane Rp mudhun kanthi cepet sawise sedina lan tetep relatif ora owah sajrone 13 dina sabanjure.Nilai Rp saka sampel Pseudomonas aeruginosa kira-kira 40 kΩ cm2, sing luwih murah tinimbang nilai 450 kΩ cm2 sampel non-biologis.
Nilai icorr sebanding karo tingkat korosi seragam.Nilai kasebut bisa diitung saka persamaan Stern-Giri ing ngisor iki:
Miturut Zoe et al.33, Nilai khas saka Tafel slope B ing karya iki dijupuk dadi 26 mV/dec.Gambar 2d nuduhake yen icorr saka sampel non-biologis 2707 tetep relatif stabil, nalika sampel P. aeruginosa fluctuated banget sawise 24 jam pisanan.Nilai icorr saka conto P. aeruginosa ana urutan gedhene luwih dhuwur tinimbang kontrol non-biologis.Tren iki konsisten karo asil resistensi polarisasi.
EIS minangka cara non-destruktif liyane sing digunakake kanggo nemtokake reaksi elektrokimia ing permukaan korosi.Spektrum impedansi lan nilai kapasitansi sing diwilang saka sampel sing kapapar lingkungan abiotik lan solusi Pseudomonas aeruginosa, film pasif/biofilm resistance Rb dibentuk ing lumahing sampel, daya transfer resistance Rct, listrik lapisan pindho kapasitansi Cdl (EDL) lan parameter unsur Fase QCPE konstan (CPE).Paramèter kasebut dianalisis luwih lanjut kanthi nyetel data nggunakake model sirkuit ekuivalen (EEC).
Ing anjir.3 nuduhake plot Nyquist khas (a lan b) lan plot Bode (a 'lan b') kanggo 2707 sampel HDSS ing media abiotik lan P. aeruginosa duduh kaldu kanggo kaping inkubasi beda.Dhiameter cincin Nyquist suda ing ngarsane Pseudomonas aeruginosa.Plot Bode (Fig. 3b ') nuduhake Tambah ing total impedansi.Informasi babagan konstanta wektu istirahat bisa dipikolehi saka fase maksimal.Ing anjir.4 nuduhake struktur fisik adhedhasar monolayer (a) lan bilayer (b) lan EECs cocog.CPE dienal ing model EEC.Adonan lan impedansi kasebut dituduhake kaya ing ngisor iki:
Rong model fisik lan sirkuit sing padha kanggo nyetel spektrum impedansi sampel 2707 HDSS:
ing ngendi Y0 minangka nilai KPI, j minangka angka khayalan utawa (-1) 1/2, ω minangka frekuensi sudut, n minangka indeks daya KPI kurang saka siji35.Inversi resistensi transfer muatan (yaiku 1/Rct) cocog karo tingkat karat.Sing luwih cilik Rct, sing luwih dhuwur tingkat karat27.Sawise 14 dina inkubasi, Rct saka sampel Pseudomonas aeruginosa tekan 32 kΩ cm2, sing luwih cilik tinimbang 489 kΩ cm2 sampel non-biologis (Tabel 4).
Gambar CLSM lan gambar SEM ing Gambar 5 kanthi jelas nuduhake yen lapisan biofilm ing permukaan sampel HDSS 2707 sawise 7 dina kandhel.Nanging, sawise 14 dina, jangkoan biofilm kurang lan sawetara sel mati katon.Tabel 5 nuduhake kekandelan biofilm ing 2707 sampel HDSS sawise paparan P. aeruginosa kanggo 7 lan 14 dina.Ketebalan biofilm maksimal diganti saka 23,4 µm sawise 7 dina dadi 18,9 µm sawise 14 dina.Kekandelan biofilm rata-rata uga ngonfirmasi tren iki.Suda saka 22,2 ± 0,7 μm sawise 7 dina dadi 17,8 ± 1,0 μm sawise 14 dina.
(a) Gambar 3-D CLSM ing 7 dina, (b) Gambar 3-D CLSM ing 14 dina, (c) gambar SEM ing 7 dina, lan (d) gambar SEM ing 14 dina.
EMF ngungkapake unsur kimia ing biofilm lan produk karat ing conto sing kapapar P. aeruginosa suwene 14 dina.Ing anjir.Gambar 6 nuduhake yen kandungan C, N, O, lan P ing biofilm lan produk korosi luwih dhuwur tinimbang ing logam murni, amarga unsur kasebut ana gandhengane karo biofilm lan metabolit.Mikroba mung mbutuhake jumlah kromium lan wesi.Tingkat Cr lan Fe sing dhuwur ing biofilm lan produk karat ing permukaan sampel nuduhake yen matriks logam wis ilang unsur amarga karat.
Sawise 14 dina, pit karo lan tanpa P. aeruginosa diamati ing medium 2216E.Sadurunge inkubasi, lumahing sampel iku alus lan tanpa cacat (Gambar 7a).Sawise inkubasi lan mbusak produk biofilm lan korosi, pit paling jero ing permukaan sampel ditliti nggunakake CLSM, kaya sing ditampilake ing Gambar 7b lan c.Ora ana pitting sing jelas ditemokake ing permukaan kontrol non-biologis (jero pitting maksimal 0,02 µm).Ambane pit maksimum sing disebabake dening P. aeruginosa yaiku 0,52 µm ing 7 dina lan 0,69 µm ing 14 dina, adhedhasar rata-rata ambane pit maksimum saka 3 sampel (10 ambane pit maksimum dipilih kanggo saben sampel).Prestasi 0,42 ± 0,12 µm lan 0,52 ± 0,15 µm (Tabel 5).Nilai ambane bolongan iki cilik nanging penting.
(a) sadurunge pajanan, (b) 14 dina ing lingkungan abiotik, lan (c) 14 dina ing kaldu Pseudomonas aeruginosa.
Ing anjir.Tabel 8 nuduhake spektrum XPS saka macem-macem permukaan sampel, lan komposisi kimia sing dianalisis kanggo saben permukaan dirangkum ing Tabel 6. Ing Tabel 6, persentase atom Fe lan Cr ing ngarsane P. aeruginosa (sampel A lan B) padha. luwih murah tinimbang kontrol non-biologis.(sampel C lan D).Kanggo sampel P. aeruginosa, kurva spektral ing tingkat inti Cr 2p dipasang ing papat komponen puncak kanthi energi pengikat (BE) 574,4, 576,6, 578,3 lan 586,8 eV, sing bisa digandhengake karo Cr, Cr2O3, CrO3 .lan Cr(OH)3, mungguh (Gambar 9a lan b).Kanggo conto non-biologis, spektrum tingkat Cr 2p utama ngemot rong puncak utama kanggo Cr (573,80 eV kanggo BE) lan Cr2O3 (575,90 eV kanggo BE) ing Fig.9 c lan d.Bentenane sing paling mencolok antarane conto abiotik lan conto P. aeruginosa yaiku anane Cr6+ lan proporsi relatif Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) sing luwih dhuwur ing sangisore biofilm.
Spektrum XPS sing amba saka permukaan sampel 2707 HDSS ing rong media yaiku 7 lan 14 dina.
(a) 7 dina paparan P. aeruginosa, (b) 14 dina paparan P. aeruginosa, (c) 7 dina ing lingkungan abiotik, lan (d) 14 dina ing lingkungan abiotik.
HDSS nuduhake tingkat dhuwur saka resistance karat ing paling lingkungan.Kim et al.2 nglapurake yen HDSS UNS S32707 diidentifikasi minangka DSS paduan banget kanthi PREN luwih saka 45. Nilai PREN saka sampel 2707 HDSS ing karya iki yaiku 49. Iki amarga isi kromium sing dhuwur lan isi dhuwur saka molybdenum lan nikel, sing migunani ing lingkungan asam.lan lingkungan kanthi kandungan klorida dhuwur.Kajaba iku, komposisi sing seimbang lan mikrostruktur tanpa cacat migunani kanggo stabilitas struktur lan tahan korosi.Nanging, senadyan resistensi kimia sing apik banget, data eksperimen ing karya iki nuduhake yen 2707 HDSS ora kebal banget marang MIC biofilm P. aeruginosa.
Asil elektrokimia nuduhake yen tingkat korosi 2707 HDSS ing kaldu P. aeruginosa mundhak sacara signifikan sawise 14 dina dibandhingake karo lingkungan non-biologis.Ing Gambar 2a, penurunan Eocp diamati ing medium abiotik lan ing kaldu P. aeruginosa sajrone 24 jam pisanan.Sawisé iku, biofilm rampung nutupi permukaan sampel, lan Eocp dadi relatif stabil36.Nanging, tingkat Eocp biologis luwih dhuwur tinimbang tingkat Eocp non-biologis.Ana alasan kanggo pracaya yen prabédan iki digandhengake karo pambentukan biofilm P. aeruginosa.Ing anjir.2d ing ngarsane P. aeruginosa, nilai HDSS icorr 2707 tekan 0,627 μA cm-2, yaiku urutan gedhene luwih dhuwur tinimbang kontrol abiotik (0,063 μA cm-2), sing konsisten karo nilai Rct sing diukur. dening EIS.Sajrone sawetara dina pisanan, nilai impedansi ing duduh kaldu P. aeruginosa tambah amarga lampiran sel P. aeruginosa lan pembentukan biofilm.Nanging, nalika biofilm rampung nutupi permukaan sampel, impedansi mudhun.Lapisan protèktif diserang utamané amarga pambentukan biofilm lan metabolit biofilm.Akibaté, resistance karat suda liwat wektu lan lampiran P. aeruginosa nyebabake karat lokal.Tren ing lingkungan abiotik beda-beda.Ketahanan korosi kontrol non-biologis luwih dhuwur tinimbang nilai sing cocog saka sampel sing kapapar kaldu P. aeruginosa.Kajaba iku, kanggo aksesi abiotik, nilai Rct 2707 HDSS tekan 489 kΩ cm2 ing dina 14, yaiku 15 kaping luwih dhuwur tinimbang nilai Rct (32 kΩ cm2) ing ngarsane P. aeruginosa.Mangkono, 2707 HDSS wis resistance karat banget ing lingkungan steril, nanging ora tahan kanggo MIC saka biofilm P. aeruginosa.
Asil kasebut uga bisa diamati saka kurva polarisasi ing Fig.2b.Cabang anodik wis digandhengake karo pembentukan biofilm Pseudomonas aeruginosa lan reaksi oksidasi logam.Ing kasus iki, reaksi katodik yaiku pengurangan oksigen.Anane P. aeruginosa sacara signifikan ningkatake kapadhetan arus korosi, babagan urutan gedhene sing luwih dhuwur tinimbang ing kontrol abiotik.Iki nuduhake yen biofilm P. aeruginosa nambah korosi lokal 2707 HDSS.Yuan et al.29 nemokake yen Kapadhetan saiki korosi saka alloy Cu-Ni 70/30 tambah ing tumindak biofilm P. aeruginosa.Iki bisa uga amarga biocatalysis pengurangan oksigen dening biofilm Pseudomonas aeruginosa.Observasi iki uga bisa nerangake MIC 2707 HDSS ing karya iki.Ana uga kurang oksigen ing biofilm aerobik.Mulane, penolakan kanggo passivate maneh lumahing logam karo oksigen bisa dadi faktor contributing kanggo MIC ing karya iki.
Dickinson et al.38 nyaranake manawa tingkat reaksi kimia lan elektrokimia bisa langsung kena pengaruh aktivitas metabolisme bakteri sessile ing permukaan sampel lan sifat produk korosi.Kaya sing ditampilake ing Gambar 5 lan Tabel 5, jumlah sel lan kekandelan biofilm mudhun sawise 14 dina.Iki bisa diterangake kanthi wajar yen sawise 14 dina, sebagian besar sel sessile ing permukaan 2707 HDSS mati amarga kekurangan nutrisi ing medium 2216E utawa ngeculake ion logam beracun saka matriks 2707 HDSS.Iki minangka watesan saka eksperimen batch.
Ing karya iki, biofilm P. aeruginosa nyumbang kanggo nyuda lokal Cr lan Fe ing biofilm ing lumahing 2707 HDSS (Fig. 6).Tabel 6 nuduhake pangurangan Fe lan Cr ing sampel D dibandhingake karo sampel C, nuduhake yen Fe lan Cr larut sing disebabake dening biofilm P. aeruginosa tetep suwene 7 dina pisanan.Lingkungan 2216E digunakake kanggo simulasi lingkungan segara.Isine 17700 ppm Cl-, sing bisa dibandhingake karo isine ing banyu segara alami.Anane 17700 ppm Cl- minangka alasan utama kanggo nyuda Cr ing sampel abiotik 7- lan 14 dina sing dianalisis dening XPS.Dibandhingake karo conto P. aeruginosa, pembubaran Cr ing conto abiotik luwih sithik amarga resistensi kuat 2707 HDSS kanggo klorin ing kahanan abiotik.Ing anjir.9 nuduhake anané Cr6+ ing film passivating.Bisa uga melu mbusak kromium saka permukaan baja dening biofilm P. aeruginosa, kaya sing disaranake dening Chen lan Clayton.
Amarga pertumbuhan bakteri, nilai pH medium sadurunge lan sawise budidaya yaiku 7,4 lan 8,2, masing-masing.Mangkono, ing ngisor biofilm P. aeruginosa, korosi asam organik ora bisa nyumbang kanggo karya iki amarga pH sing relatif dhuwur ing medium akeh.pH saka medium kontrol non-biologis ora owah sacara signifikan (saka 7,4 awal nganti 7,5 pungkasan) sajrone periode tes 14 dina.Peningkatan pH ing medium inokulasi sawise inkubasi digandhengake karo aktivitas metabolisme P. aeruginosa lan ditemokake duwe efek sing padha ing pH tanpa anané test strips.
Kaya sing dituduhake ing Gambar 7, ambane pit maksimal sing disebabake dening biofilm P. aeruginosa yaiku 0,69 µm, sing luwih gedhe tinimbang medium abiotik (0,02 µm).Iki cocog karo data elektrokimia sing kasebut ing ndhuwur.Ambane pit 0,69 µm luwih saka sepuluh kaping luwih cilik tinimbang nilai 9,5 µm sing dilapurake kanggo 2205 DSS ing kondisi sing padha.Data kasebut nuduhake yen 2707 HDSS nuduhake resistensi sing luwih apik kanggo MIC tinimbang 2205 DSS.Iki ngirim ora teka minangka surprise wiwit 2707 HDSS wis tingkat Cr luwih kang nyedhiyani passivation maneh, luwih angel depassivate P. aeruginosa, lan amarga struktur phase imbang tanpa udan secondary mbebayani nimbulaké pitting.
Ing kesimpulan, pit MIC ditemokake ing permukaan 2707 HDSS ing kaldu P. aeruginosa dibandhingake karo pit sing ora penting ing lingkungan abiotik.Karya iki nuduhake yen 2707 HDSS nduweni resistensi sing luwih apik kanggo MIC tinimbang 2205 DSS, nanging ora kebal banget marang MIC amarga biofilm P. aeruginosa.Asil kasebut mbantu milih baja tahan karat sing cocog lan pangarep-arep urip kanggo lingkungan segara.
Kupon kanggo 2707 HDSS diwenehake dening Sekolah Metalurgi Northeastern University (NEU) ing Shenyang, China.Komposisi unsur 2707 HDSS ditampilake ing Tabel 1, sing dianalisis dening Departemen Analisis lan Pengujian Bahan NEU.Kabeh sampel diolah kanggo solusi padhet ing 1180 ° C suwene 1 jam.Sadurunge tes korosi, HDSS 2707 berbentuk koin kanthi area permukaan mbukak ndhuwur 1 cm2 dipoles nganti 2000 grit nganggo sandpaper silikon karbida lan banjur dipoles nganggo slurry bubuk Al2O3 0,05 µm.Sisih lan ngisor dilindhungi karo cat inert.Sawise garing, sampel dikumbah nganggo banyu deionisasi steril lan disterilisasi nganggo etanol 75% (v/v) suwene 0,5 jam.Dheweke banjur dikeringake nganggo sinar ultraviolet (UV) 0,5 jam sadurunge digunakake.
Marine Pseudomonas aeruginosa galur MCCC 1A00099 dituku saka Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC), China.Pseudomonas aeruginosa ditanam ing kondisi aerobik ing 37 ° C. ing 250 ml flasks lan 500 ml kaca sel elektrokimia nggunakake medium Cairan Marine 2216E (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, China).Medium ngemot (g / l): 19,45 nacl, 5.28 mgcl2, 3.85 kcl, 0,08 kcl, 0,08 kcl, 0,08 kcl, 0,08 kcl ekstrak ragi lan 0,1 sitrat wesi.Autoclave ing 121 ° C suwene 20 menit sadurunge inokulasi.Hitung sel sessile lan planktonik kanthi hemositometer ing mikroskop cahya kanthi perbesaran 400x.Konsentrasi awal planktonik Pseudomonas aeruginosa sanalika sawise inokulasi kira-kira 106 sel/ml.
Tes elektrokimia ditindakake ing sel kaca telung elektroda klasik kanthi volume medium 500 ml.Lembaran platinum lan elektroda calomel jenuh (SAE) disambungake menyang reaktor liwat kapiler Luggin sing diisi jembatan uyah, sing dadi elektroda kontra lan referensi.Kanggo nggawe elektroda kerja, kabel tembaga karet dipasang ing saben sampel lan ditutupi resin epoksi, ninggalake sekitar 1 cm2 area sing ora dilindhungi kanggo elektroda kerja ing sisih siji.Sajrone pangukuran elektrokimia, sampel diselehake ing medium 2216E lan disimpen ing suhu inkubasi konstan (37 ° C) ing adus banyu.OCP, LPR, EIS lan data polarisasi dinamis potensial diukur nggunakake potentiostat Autolab (Referensi 600TM, Gamry Instruments, Inc., USA).Tes LPR direkam ing tingkat pindai 0,125 mV s-1 ing kisaran -5 nganti 5 mV kanthi Eocp lan tingkat sampling 1 Hz.EIS ditindakake kanthi gelombang sinus ing sawetara frekuensi 0.01 nganti 10.000 Hz kanthi nggunakake voltase sing ditrapake 5 mV ing Eocp kahanan ajeg.Sadurunge sapuan potensial, elektroda ana ing mode nganggur nganti nilai stabil potensial karat bebas tekan.Kurva polarisasi banjur diukur saka -0,2 nganti 1,5 V minangka fungsi Eocp kanthi laju pindai 0,166 mV/s.Saben tes diulang kaping 3 kanthi lan tanpa P. aeruginosa.
Sampel kanggo analisis metalografi dipoles kanthi mekanis nganggo kertas SiC wet 2000 grit lan banjur dipoles nganggo suspensi bubuk Al2O3 0,05 µm kanggo pengamatan optik.Analisis metalografi ditindakake kanthi nggunakake mikroskop optik.Sampel diukir nganggo larutan kalium hidroksida 10% wt 43.
Sawise inkubasi, conto dikumbah kaping telu nganggo saline buffered fosfat (PBS) (pH 7,4 ± 0,2) lan banjur diencerake nganggo glutaraldehida 2,5% (v / v) suwene 10 jam kanggo ndandani biofilm.Banjur dehidrasi nganggo etanol batch (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% lan 100% volume) sadurunge pangatusan udara.Pungkasan, film emas disimpen ing permukaan sampel kanggo nyedhiyakake konduktivitas kanggo pengamatan SEM.Gambar SEM padha fokus ing panggonan karo sel P. aeruginosa paling sessile ing lumahing saben sampel.Nindakake analisis EDS kanggo nemokake unsur kimia.A Zeiss confocal laser scanning microscope (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Jerman) digunakake kanggo ngukur ambane pit.Kanggo mirsani jugangan karat ing biofilm, sampel test pisanan di resiki miturut Standar Nasional Cina (CNS) GB / T4334.4-2000 kanggo mbusak produk karat lan biofilm saka lumahing sampel test.
Analisis spektroskopi fotoelektron sinar-X (XPS, ESCALAB250 sistem analisis permukaan, Thermo VG, USA) ditindakake kanthi nggunakake sumber sinar-X monokromatik (garis Aluminium Kα kanthi energi 1500 eV lan daya 150 W) ing macem-macem energi ikatan 0 ing kondisi standar -1350 eV.Spektrum resolusi dhuwur direkam nggunakake energi transmisi 50 eV lan langkah 0.2 eV.
Sampel sing diinkubasi dibusak lan dikumbah kanthi PBS (pH 7.4 ± 0.2) kanggo 15 s45.Kanggo mirsani viabilitas bakteri biofilm ing conto, biofilm diwarnai nggunakake Kit Viabilitas Bakteri BacLight LIVE / DEAD (Invitrogen, Eugene, OR, USA).Kit kasebut ngemot rong pewarna neon: SYTO-9 pewarna fluoresensi ijo lan pewarna neon abang propidium iodide (PI).Ing CLSM, titik ijo lan abang neon nuduhake sel urip lan sel mati.Kanggo pewarnaan, 1 ml campuran sing ngemot 3 µl SYTO-9 lan 3 µl larutan PI diinkubasi suwene 20 menit ing suhu kamar (23 ° C) ing peteng.Sawisé iku, conto sing diwarnai diteliti ing rong dawa gelombang (488 nm kanggo sel urip lan 559 nm kanggo sel mati) nggunakake piranti Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Jepang).Ketebalan biofilm diukur ing mode scan 3D.
Piye carane ngutip artikel iki: Li, H. et al.Korosi mikroba saka baja tahan karat super duplex 2707 dening biofilm laut Pseudomonas aeruginosa.ngelmu.6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. Stress korosi retak saka LDX 2101 duplex stainless steel ing solusi klorida ing ngarsane thiosulphate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. Stress korosi retak saka LDX 2101 duplex stainless steel ing solusi klorida ing ngarsane thiosulphate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. Коррозионное растрескивание под напряжением дуплексной нержавеющей стальность для 2010 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. Stress korosi retak saka duplex stainless steel LDX 2101 ing solusi klorida ing ngarsane thiosulfate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 双相不锈钢在硫代硫酸盐存在下氯化物溶的。 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 双相stainless steel在福代sulfate分下下南性性生于中图像。 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. Коррозионное растрескивание под напряжением дуплексной нержавеющей стальный стальный стальный стальный стальный стальный кледный 2018 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. Kaku korosi retak saka duplex stainless steel LDX 2101 ing solusi klorida ing ngarsane thiosulfate.ilmu coros 80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Efek saka solusi panas-perawatan lan nitrogen ing shielding gas ing resistance kanggo pitting korosi saka hyper duplex stainless steel welds. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Efek saka solusi panas-perawatan lan nitrogen ing shielding gas ing resistance kanggo pitting korosi saka hyper duplex stainless steel welds.Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS lan Park, YS Efek perawatan panas solusi ngalangi lan nitrogen ing shielding gas ing resistance karat pitting saka hyperduplex stainless steel welds. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YSKim, ST, Jang, SH, Lee, IS lan Park, YS Efek perawatan panas solusi lan nitrogen ing gas shielding ing resistance karat pitting saka welds stainless steel super duplex.koros.ngelmu.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Studi komparatif ing kimia saka pitting microbially lan electrochemically induced saka 316L stainless steel. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Studi komparatif ing kimia saka pitting microbially lan electrochemically induced saka 316L stainless steel.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. lan Lewandowski, Z. Studi kimia komparatif babagan pitting mikrobiologis lan elektrokimia saka stainless steel 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究。 Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. lan Lewandowski, Z. Studi kimia komparatif saka pitting microbiological lan electrochemically induced ing 316L stainless steel.koros.ngelmu.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Prilaku elektrokimia saka 2205 duplex stainless steel ing solusi alkalin karo pH beda ing ngarsane klorida. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Prilaku elektrokimia saka 2205 duplex stainless steel ing solusi alkalin karo pH beda ing ngarsane klorida.Luo H., Dong KF, Lee HG lan Xiao K. Prilaku elektrokimia saka duplex stainless steel 2205 ing solusi alkalin karo pH beda ing ngarsane klorida. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相不锈钢在氯化物存在下不同pH 碱性溶液中的电化中的电化存。 Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 Prilaku elektrokimia saka 双相 stainless steel ing ngarsane klorida ing pH beda ing solusi alkalin.Luo H., Dong KF, Lee HG lan Xiao K. Prilaku elektrokimia saka duplex stainless steel 2205 ing solusi alkalin karo pH beda ing ngarsane klorida.Elektrokimia.Majalah.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Pengaruh biofilm laut ing korosi: review ringkes. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Pengaruh biofilm laut ing korosi: review ringkes.Little, BJ, Lee, JS lan Ray, RI Efek Biofilm Laut ing Korosi: Review Brief. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI 海洋生物膜对腐蚀的影响：简明综述。 Little, BJ, Lee, JS & Ray, RILittle, BJ, Lee, JS lan Ray, RI Efek Biofilm Laut ing Korosi: Review Brief.Elektrokimia.Majalah.54, 2-7 (2008).