Salamat sa pagbisita sa Nature.com.Ang bersyon sa browser nga imong gigamit adunay limitado nga suporta alang sa CSS.Alang sa labing kaayo nga kasinatian, among girekomenda nga mogamit ka usa ka updated nga browser (o i-off ang compatibility mode sa Internet Explorer).Sa kasamtangan, aron masiguro ang padayon nga suporta, among ipakita ang site nga walay mga estilo ug JavaScript.
Ang microbial corrosion (MIC) usa ka seryoso nga problema sa daghang mga industriya tungod kay mahimo kini nga hinungdan sa dako nga pagkawala sa ekonomiya.2707 super duplex stainless steel (2707 HDSS) gigamit sa marine environment tungod sa maayo kaayo nga pagsukol sa kemikal.Apan, ang resistensya niini sa MIC wala pa gipakita sa eksperimento. giimbestigahan.Electrochemical analysis nagpakita nga sa presensya sa Pseudomonas aeruginosa biofilm sa 2216E medium, adunay usa ka positibo nga kausaban sa corrosion potensyal ug usa ka pagtaas sa corrosion kasamtangan nga density.X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis nagpakita sa usa ka pagkunhod sa Cr sulod sa ibabaw sa nawong sa specimen ubos sa biofilm.Aerugino nga nagpakita sa maximum nga pagtuki sa biofilm.Aerugino. giladmon sa 0.69 μm sulod sa 14 ka adlaw sa paglumlum.Bisan kini gamay, kini nagpakita nga ang 2707 HDSS dili hingpit nga immune sa MIC sa P. aeruginosa biofilms.
Duplex stainless steels (DSS) kaylap nga gigamit sa lain-laing mga industriya alang sa ilang sulundon nga kombinasyon sa maayo kaayo nga mekanikal nga mga kabtangan ug corrosion resistensya1,2.Apan, ang localized pitting mahitabo gihapon ug kini makaapekto sa integridad niini nga steel3,4.DSS dili makasugakod sa microbial corrosion (MIC)5,6.Bisan pa sa halapad nga-laing mga aplikasyon sa DSS, ang DSS dili pa igo nga mga palibot alang sa corrosions niini. nagpasabot nga mas mahal nga mga materyales nga adunay mas taas nga corrosion resistance ang gikinahanglan.Jeon et al7 nakakaplag nga bisan ang super duplex stainless steels (SDSS) adunay pipila ka mga limitasyon sa termino sa corrosion resistance.Busa, ang super duplex stainless steels (HDSS) nga adunay mas taas nga corrosion resistance gikinahanglan sa pipila ka mga aplikasyon.Kini mitultol sa pagpalambo sa highly alloyed HDSS.
Ang corrosion resistance sa DSS nag-agad sa ratio sa alpha ug gamma phases ug ang Cr, Mo ug W nahutdan nga mga rehiyon 8, 9, 10 kasikbit sa ikaduhang hugna. Ang HDSS adunay taas nga sulod sa Cr, Mo ug N11, mao nga kini adunay maayo kaayo nga corrosion resistance ug taas nga bili (45-50) Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) + 0.5 wt% W) + 16 wt% N12.Ang maayo kaayo nga resistensya sa corrosion nagsalig sa usa ka balanse nga komposisyon nga adunay gibana-bana nga 50% ferrite (α) ug 50% austenite (γ) nga mga hugna, ang HDSS adunay mas maayo nga mekanikal nga mga kabtangan ug mas taas nga resistensya kaysa sa naandan nga DSS13. Chloride corrosion properties.Ang gipaayo nga corrosion resistance nagpalapad sa paggamit sa HDSS sa mas corrosive chloride environment, sama sa marine environment.
Ang MIC kay dakong problema sa daghang industriya sama sa oil ug gas ug water utilities14.MIC accounts for 20% of all corrosion damage15.MIC is bioelectrochemical corrosion nga maobserbahan sa daghang environment.Biofilms nga naporma sa metal surfaces nag-usab sa electrochemical condition, sa ingon nakaapekto sa corrosion process.Kini kaylap nga gituohan nga corrosion sa microorganisms Electrogenic. corrode metals aron makakuha og sustaining energy aron mabuhi17.Bag-ong MIC nga mga pagtuon nagpakita nga ang EET (extracellular electron transfer) mao ang rate-limiting factor sa MIC nga gipahinabo sa electrogenic microorganisms.Zhang et al. Gipakita sa 18 nga ang mga tigpataliwala sa electron nagpadali sa pagbalhin sa elektron tali sa mga selyula sa Desulfovibrio sessificans ug 304 nga stainless steel, nga nagdala sa labi ka grabe nga pag-atake sa MIC. Enning et al. 19 ug Venzlaff et al. 20 nagpakita nga ang corrosive sulfate-reducing bacteria (SRB) biofilms direktang makasuhop sa mga electron gikan sa metal substrates, nga moresulta sa grabeng pitting corrosion.
Ang DSS nahibal-an nga delikado sa MIC sa mga palibot nga adunay SRB, iron-reducing bacteria (IRB), ug uban pa. 21 .Kini nga mga bakterya hinungdan sa localized pitting sa mga ibabaw sa DSS ubos sa biofilms22,23. Dili sama sa DSS, ang MIC sa HDSS24 dili kaayo mailhan.
Ang Pseudomonas aeruginosa kay usa ka gram-negative nga motile rod-shaped nga bacterium nga kaylap nga naapod-apod sa kinaiyahan25.Ang Pseudomonas aeruginosa usa usab ka mayor nga microbial group sa marine environment, hinungdan nga ang MIC mahimong asero.Ang Pseudomonas suod nga nalambigit sa mga proseso sa corrosion ug giila nga pioneer colonizer sa panahon sa biofilm formation. 28 ug Yuan et al. 29 nagpakita nga ang Pseudomonas aeruginosa adunay kalagmitan nga madugangan ang corrosion rate sa mild steel ug alloys sa tubigon nga palibot.
Ang nag-unang katuyoan niini nga trabaho mao ang pag-imbestigar sa mga kabtangan sa MIC sa 2707 HDSS nga gipahinabo sa marine aerobic bacterium Pseudomonas aeruginosa gamit ang mga pamaagi sa electrochemical, mga teknik sa pag-analisar sa nawong ug pag-analisa sa produkto sa kaagnasan.Mga pagtuon sa electrochemical lakip ang Open Circuit Potential (OCP), Linear Polarization Resistance (LPR), Electrochemical Dynamic Impedization, ug Electrochemical Impedization. tun-i ang MIC nga kinaiya sa 2707 HDSS.Energy dispersive spectrometer (EDS) analysis gihimo sa pagpangita sa kemikal nga mga elemento sa corroded surface.Dugang pa, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis gigamit sa pagtino sa kalig-on sa oxide film passivation ubos sa impluwensya sa usa ka marine nga palibot nga adunay Pseudomonas aeruginosa sa ilawom sa mikroskopyo sa laser .
Ang talaan 1 naglista sa kemikal nga komposisyon sa 2707 HDSS. Ang talaan 2 nagpakita nga ang 2707 HDSS adunay maayo kaayo nga mekanikal nga mga kabtangan nga adunay kusog nga ani nga 650 MPa. Ang Figure 1 nagpakita sa optical microstructure sa solusyon nga init nga gitambalan 2707 HDSS. Ang mga elongated bands sa austenite ug ferrite nga mga hugna nga walay secondary nga mga hugna nga 0% makita sa austen0% nga austen. ferrite nga mga hugna.
Ang Figure 2a nagpakita sa open circuit potential (Eocp) versus exposure time data para sa 2707 HDSS sa abiotic 2216E medium ug P. aeruginosa broth sulod sa 14 ka adlaw sa 37 °C. Kini nagpakita nga ang kinadak-an ug mahinungdanong kausaban sa Eocp mahitabo sulod sa unang 24 ka oras. mahait, nga moabot -477 mV (vs. SCE) ug -236 mV (vs. SCE) alang sa abiotic sample ug P, sa tinagsa). Pseudomonas aeruginosa nga mga kupon, matag usa.Pagkahuman sa 24 ka oras, ang Eocp value sa 2707 HDSS para sa P. aeruginosa medyo stable sa -228 mV (vs. SCE), samtang ang katumbas nga value para sa non-biological sample kay gibana-bana nga -442 mV (vs. SCE).
Electrochemical testing sa 2707 HDSS specimens sa abiotic medium ug Pseudomonas aeruginosa broth sa 37 °C:
(a) Eocp isip function sa exposure time, (b) polarization curves sa adlaw nga 14, (c) Rp isip function sa exposure time ug (d) icorr isip function sa exposure time.
Ang talaan 3 naglista sa electrochemical corrosion parameter values ​​​​sa 2707 HDSS nga mga sample nga naladlad sa abiotic medium ug Pseudomonas aeruginosa inoculated medium sulod sa 14 ka adlaw. Ang mga tangents sa anodic ug cathodic curves gi-extrapolated aron makaabot sa mga intersection nga makahatag sa corrosion current density (icorr), corrosion βc potential (Ecorr β) ug potensyal sa corrosion (Ecorr βc) sa standard nga mga pamaagi30,31.
Ingon sa gipakita sa Figure 2b, ang pataas nga pagbalhin sa P. aeruginosa curve miresulta sa pagtaas sa Ecorr kumpara sa abiotic curve.
Ang LPR kay usa ka classic non-destructive electrochemical method para sa paspas nga corrosion analysis.Kini gigamit usab sa pagtuon sa MIC32.Figure 2c nagpakita sa polarization resistance (Rp) isip usa ka function sa exposure time.A mas taas nga Rp value nagpasabot nga dili kaayo corrosion.Within sa unang 24 ka oras, ang Rp sa 2707 HDSS nakaabot sa maximum value sa 19255 kΩ cm2 ug 1955 kΩs sample. Pseudomonas aeruginosa samples.Figure 2c usab nagpakita nga ang Rp bili mikunhod paspas human sa usa ka adlaw ug unya nagpabilin nga medyo wala mausab alang sa sunod nga 13 ka adlaw. Ang Rp bili sa Pseudomonas aeruginosa sample mao ang mahitungod sa 40 kΩ cm2, nga mao ang mas ubos pa kay sa 450 kΩ cm2 bili sa non-biological sample.
Ang icorr nga bili kay proporsyonal sa uniporme nga corrosion rate.Ang bili niini makalkulo gikan sa mosunod nga Stern-Geary equation,
Pagsunod Zou et al. 33, usa ka tipikal nga bili sa Tafel slope B niini nga buhat gituohan nga 26 mV/dec. Figure 2d nagpakita nga ang icorr sa non-biological 2707 sample nagpabilin nga medyo stable, samtang ang P. aeruginosa sample nag-usab-usab pag-ayo human sa unang 24 ka oras. non-biological controls.Kini nga uso nahiuyon sa mga resulta sa pagsukol sa polarization.
Ang EIS mao ang lain nga dili makadaut nga teknik nga gigamit aron mailhan ang mga electrochemical nga reaksyon sa mga corroded interface. Parametro.Kini nga mga parametro dugang gisusi pinaagi sa pagpahaom sa datos gamit ang equivalent circuit (EEC) nga modelo.
Ang Figure 3 nagpakita sa tipikal nga Nyquist plots (a ug b) ug Bode plots (a' ug b') sa 2707 HDSS samples sa abiotic medium ug P. aeruginosa broth para sa lain-laing mga incubation times.Ang diametro sa Nyquist ring mikunhod sa presensya sa Pseudomonas aeruginosa.Ang Bode plot (Fig. 3b. sa panahon sa pagpahayahay nga makanunayon mahimong mahatag sa phase maxima. Ang Figure 4 nagpakita sa monolayer (a) ug bilayer (b) base sa pisikal nga mga istruktura ug ang ilang katugbang nga EECs. Ang CPE gipaila-ila sa EEC nga modelo.
Duha ka pisikal nga mga modelo ug katugbang nga katumbas nga mga sirkito para sa pagpahaom sa impedance spectrum sa 2707 HDSS specimen:
diin ang Y0 mao ang magnitude sa CPE, ang j mao ang hinanduraw nga numero o (-1) 1/2, ω ang angular frequency, ug ang n mao ang CPE power index nga ubos pa kay sa panaghiusa35. Ang inverse sa charge transfer resistance (ie 1/Rct) katumbas sa corrosion rate. Ang mas gamay nga Rct nagpasabot sa mas paspas nga corrosion rate 14. Ang mga sampol sa Pseudomonas aeruginosa miabot sa 32 kΩ cm2, mas gamay kay sa 489 kΩ cm2 sa mga non-biological sample (Table 4).
Ang mga hulagway sa CLSM ug SEM nga mga hulagway sa Figure 5 tin-aw nga nagpakita nga ang biofilm coverage sa ibabaw sa 2707 HDSS specimen human sa 7 ka adlaw kay dasok. Apan, human sa 14 ka adlaw, ang biofilm coverage gamay ra ug ang pipila ka patay nga mga selula mipakita. Ang talaan 5 nagpakita sa biofilm nga gibag-on sa 2707 HDSS specimens human sa pagkaladlad sa 4 ka adlaw nga biofilm gikan sa maximum nga biofilm sa aeruginosa nga P. 23.4 μm human sa 7 ka adlaw ngadto sa 18.9 μm human sa 14 ka adlaw. Ang kasagaran nga biofilm gibag-on usab nagpamatuod niini nga uso. Kini mikunhod gikan sa 22.2 ± 0.7 μm human sa 7 ka adlaw ngadto sa 17.8 ± 1.0 μm human sa 14 ka adlaw.
(a) 3-D CLSM nga imahe pagkahuman sa 7 ka adlaw, (b) 3-D CLSM nga imahe pagkahuman sa 14 ka adlaw, (c) SEM imahe pagkahuman sa 7 ka adlaw ug (d) SEM nga imahe pagkahuman sa 14 ka adlaw.
Gipadayag sa EDS ang kemikal nga mga elemento sa biofilms ug corrosion nga mga produkto sa mga sample nga na-expose sa P. aeruginosa sulod sa 14 ka adlaw. Ang Figure 6 nagpakita nga ang sulod sa C, N, O, ug P sa biofilms ug corrosion nga mga produkto mas taas kay sa mga hubo nga metal, tungod kay kini nga mga elemento nalangkit sa biofilms ug sa ilang mga metabolites. Ang mga microbes nagkinahanglan lamang ug trace nga gidaghanon sa biofilm ug C. ug ang mga produkto sa corrosion sa ibabaw sa mga specimen nagpakita nga ang metal matrix nawad-an sa mga elemento tungod sa corrosion.
Human sa 14 ka adlaw, ang pitting nga adunay ug walay P. aeruginosa naobserbahan sa 2216E medium. Sa wala pa ang paglumlum, ang specimen surface hapsay ug walay depekto (Fig. 7a). ang nawong sa mga non-biological control samples (maximum pit depth 0.02 μm). Ang maximum pit depth nga gipahinabo sa Pseudomonas aeruginosa kay 0.52 μm human sa 7 ka adlaw ug 0.69 μm human sa 14 ka adlaw, base sa average maximum pit depth sa 3 samples (10 pth matag pit depth nga naabot sa 3 ka samples (10 ka maximum pit depth) 0.12 μm ug 0.52 ± 0.15 μm, matag usa (Table 5).Kini nga mga kantidad sa giladmon sa gahong gamay ra apan hinungdanon.
(a) Sa wala pa maladlad, (b) 14 ka adlaw sa abiotic medium ug (c) 14 ka adlaw sa Pseudomonas aeruginosa nga sabaw.
Gipakita sa Figure 8 ang XPS spectra sa lain-laing sample surface, ug ang kemikal nga komposisyon nga gi-analisa alang sa matag nawong gisumada sa Table 6. Sa Table 6, ang atomic percentages sa Fe ug Cr sa presensya sa P. aeruginosa (samples A ug B) mas ubos kay sa non-biological control samples (samples C ug Drug nga sample). gipaangay sa upat ka peak component nga adunay binding energy (BE) values ​​​​sa 574.4, 576.6, 578.3 ug 586.8 eV, nga mahimong ikapasangil sa Cr, Cr2O3, CrO3 ug Cr(OH)3, matag usa (Fig. 9a ug b). (573.80 eV para sa BE) ug Cr2O3 (575.90 eV para sa BE) sa Fig. 9c ug d, sa tinagsa. Ang labing talagsaong kalainan tali sa abiotic ug P. aeruginosa sample mao ang presensya sa Cr6+ ug mas taas nga paryente nga tipik sa Cr(OH)3 (BE sa 586.8 eV sa biofilm).
Ang lapad nga XPS spectra sa nawong sa 2707 HDSS specimen sa duha ka media mao ang 7 ka adlaw ug 14 ka adlaw, matag usa.
(a) 7 ka adlaw nga exposure sa P. aeruginosa, (b) 14 ka adlaw nga exposure sa P. aeruginosa, (c) 7 ka adlaw sa abiotic medium ug (d) 14 ka adlaw sa abiotic medium.
Gipakita sa HDSS ang taas nga lebel sa resistensya sa kaagnasan sa kadaghanan nga mga palibot.Kim et al. Ang 2 nagtaho nga ang UNS S32707 HDSS gihubit nga usa ka highly alloyed DSS nga adunay PREN nga labaw pa sa 45. Ang PREN nga bili sa 2707 HDSS specimen niini nga buhat mao ang 49. Kini tungod sa taas nga chromium content niini ug taas nga molybdenum ug Ni nga lebel, nga mapuslanon sa acidic ug taas nga chloride nga komposisyon ug mapuslanon nga mga micro-infected nga komposisyon. structural stability ug corrosion resistance.Apan, bisan pa sa maayo kaayo nga kemikal nga pagsukol niini, ang eksperimento nga datos niini nga trabaho nagsugyot nga ang 2707 HDSS dili hingpit nga immune sa MIC sa P. aeruginosa biofilms.
Ang mga resulta sa electrochemical nagpakita nga ang corrosion rate sa 2707 HDSS sa P. aeruginosa broth mitaas pag-ayo human sa 14 ka adlaw kon itandi sa non-biological medium. stable36.Apan, ang lebel sa biological Eocp mas taas pa kay sa non-biological Eocp.Adunay rason sa pagtuo nga kini nga kalainan tungod sa P. aeruginosa biofilm formation.Sa Fig. 2d, sa presensya sa P. aeruginosa, ang icorr nga bili sa 2707 HDSS nakaabot sa 0.627 μA nga mas taas nga order sa control sa magnition sa cm. (0.063 μA cm-2), nga nahiuyon sa Rct nga bili nga gisukod sa EIS. Sa unang pipila ka mga adlaw, ang impedance values ​​​​sa P. aeruginosa sabaw misaka tungod sa pagdugtong sa P. aeruginosa cells ug ang pagporma sa biofilms.Apan, sa diha nga ang biofilm hingpit nga nagtabon sa nawong sa specimen, ang una nga protective layer sa biofilm mikunhod. metabolites.Busa, ang corrosion resistance mikunhod sa paglabay sa panahon, ug ang attachment sa P. aeruginosa hinungdan sa localized corrosion.Ang mga uso sa abiotic media lahi.Ang corrosion resistance sa non-biological control mas taas pa kay sa katugbang nga bili sa mga sample nga naladlad sa P. aeruginosa broth.Dugang pa, alang sa abiotic nga mga sample sa Ω 7 HD2 nga mga sample, ang 2 RΩ 7 cm nga kantidad sa HDSS nakaabot sa 2 RΩ9ct 8. adlaw 14, nga mao ang 15 ka beses ang Rct nga kantidad (32 kΩ cm2) sa presensya sa P. aeruginosa.Busa, ang 2707 HDSS adunay maayo kaayo nga pagsukol sa corrosion sa usa ka sterile nga palibot, apan dili makasugakod sa pag-atake sa MIC sa P. aeruginosa biofilms.
Kini nga mga resulta mahimo usab nga maobserbahan gikan sa polarization curves sa Fig. 2b. Ang anodic branching gipahinungod ngadto sa Pseudomonas aeruginosa biofilm formation ug metal oxidation reactions. Sa samang higayon ang cathodic nga reaksyon mao ang pagkunhod sa oxygen. Ang presensya sa P. aeruginosa hilabihan nga nagdugang sa corrosion kasamtangan nga densidad, gibana-bana nga usa ka han-ay sa magnitude nga biofilm. nagdugang sa localized corrosion sa 2707 HDSS.Yuan et al29 nakit-an nga ang corrosion current density sa 70/30 Cu-Ni alloy misaka ubos sa hagit sa P. aeruginosa biofilm.Kini mahimo nga tungod sa biocatalysis sa oxygen reduction sa Pseudomonas aeruginosa biofilms.Kini nga obserbasyon mahimo usab nga nagpatin-aw sa MIC sa kini nga biofilm sa 270 nga mas ubos nga oxygen. sa ubos kanila.Busa, ang kapakyasan sa pag-passivate pag-usab sa metal nga nawong pinaagi sa oxygen mahimong usa ka hinungdan nga hinungdan sa MIC niini nga buhat.
Dickinson ug uban pa. Gisugyot sa 38 nga ang mga rate sa kemikal ug electrochemical nga mga reaksyon mahimong direktang maapektuhan sa metabolikong kalihokan sa sessile nga bakterya sa ibabaw sa specimen ug ang kinaiya sa mga produkto sa corrosion. Ingon sa gipakita sa Figure 5 ug Table 5, ang gidaghanon sa cell ug biofilm gibag-on mikunhod human sa 14 ka adlaw. Kini mahimong makatarunganon nga gipatin-aw nga human sa 14 ka adlaw, ang kadaghanan sa mga selyula sa 70 nga mga sess dili makita sa HDSS. nutrient depletion sa 2216E medium o ang pagpagawas sa makahilo nga metal ions gikan sa 2707 HDSS matrix. Kini usa ka limitasyon sa batch nga mga eksperimento.
Niini nga buhat, ang P. aeruginosa biofilm nagpasiugda sa lokal nga pagkahurot sa Cr ug Fe ubos sa biofilm sa 2707 HDSS nga nawong (Fig. 6). Naglangkob kini sa 17700 ppm Cl-, nga ikatandi sa natural nga tubig sa dagat. Ang presensya sa 17700 ppm Cl- mao ang panguna nga hinungdan sa pagkunhod sa Cr sa 7- ug 14-adlaw nga abiotic nga mga sample nga gi-analisa sa XPS. 2707 HDSS sa abiotic environment.Figure 9 nagpakita sa presensya sa Cr6+ sa passivation film.Kini mahimong nalambigit sa pagtangtang sa Cr gikan sa steel ibabaw sa P. aeruginosa biofilms, ingon sa gisugyot ni Chen ug Clayton.
Tungod sa pagtubo sa bakterya, ang pH values ​​​​sa medium sa wala pa ug human sa kultibasyon mao ang 7.4 ug 8.2, sa tinagsa. Busa, ubos sa P. aeruginosa biofilm, ang organic acid corrosion dili tingali usa ka contributing factor niini nga trabaho tungod sa medyo taas nga pH sa bulk medium. 14-adlaw nga panahon sa pagsulay.Ang pagtaas sa pH sa inoculation medium pagkahuman sa paglumlum tungod sa metaboliko nga kalihokan sa P. aeruginosa ug nakit-an nga adunay parehas nga epekto sa pH kung wala ang mga gilis sa pagsulay.
Sama sa gipakita sa Figure 7, ang pinakataas nga giladmon sa lungag nga gipahinabo sa P. aeruginosa biofilm kay 0.69 μm, nga mas dako pa kay sa abiotic medium (0.02 μm) nagpakita nga ang 2707 HDSS nagpakita sa mas maayo nga MIC nga pagsukol kumpara sa 2205 DSS. Kini kinahanglan nga dili ikatingala, tungod kay ang 2707 HDSS adunay mas taas nga chromium content, nga naghatag og mas taas nga pagpabilin nga pasivation, tungod sa balanse nga phase structure nga walay makadaot nga secondary precipitates, nga naghimo niini nga mas lisud alang sa P. aeruginosa sa depassivate ug pagsugod sa mga punto sa eklipse.
Sa konklusyon, ang MIC pitting nakit-an sa ibabaw sa 2707 HDSS sa P. aeruginosa sabaw kumpara sa gipasagdan nga pitting sa abiotic media.Kini nga trabaho nagpakita nga ang 2707 HDSS adunay mas maayo nga MIC nga pagsukol kay sa 2205 DSS, apan kini dili hingpit nga immune sa MIC tungod sa P. aeruginosa biofilm.Kini nga mga kaplag nga mga kaplag makatabang sa kinabuhi sa stainless steel ug pagpili sa angay nga serbisyo sa ma
Ang kupon alang sa 2707 HDSS gihatag sa School of Metallurgy sa Northeastern University (NEU) sa Shenyang, China.Ang elemental nga komposisyon sa 2707 HDSS gipakita sa Table 1, nga gi-analisar sa NEU Materials Analysis ug Testing Department.Ang tanan nga mga sample mao ang solusyon nga gitambalan sa 1180 °C sulod sa 1 ka oras. Ang gibutyag nga nawong nga dapit sa 1 cm2 gipasinaw ngadto sa 2000 grit sa silicon carbide nga papel ug dugang pa nga gipasinaw sa usa ka 0.05 μm Al2O3 powder suspension. Ang mga kilid ug ubos giprotektahan sa inert nga pintura. Human sa pagpauga, ang mga specimen gihugasan sa sterile deionized nga tubig ug gi-sterilize sa 75% nga ethanol alang sa v/v. (UV) kahayag alang sa 0.5 ka oras sa wala pa gamiton.
Ang Marine Pseudomonas aeruginosa MCCC 1A00099 strain gipalit gikan sa Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC), China. Ang Pseudomonas aeruginosa gipatubo nga aerobically sa 37°C sa 250 ml nga flasks ug 500 ml electrochemical glass cells gamit ang Marine 2216E liquid medium, Ltd., Co. China) .Medium (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, 0.02 SrCl2, 0.02 SrB2, 0.08 SrB2 NaSiO3, 0016 NH3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4, 5.0 peptone, 1.0 yeast extract ug 0.1 ferric citrate.Autoclave sa 121°C sulod sa 20 minutos sa dili pa ang inoculation.Ihap ang sessile ug planktonic nga mga selula gamit ang 40 nga inisyal nga hemocyscope ug planktonic nga mga selula gamit ang usa ka light nga hemocyXn. konsentrasyon sa planktonic Pseudomonas aeruginosa diha-diha dayon human sa inoculation mao ang gibana-bana nga 106 mga selula/ml.
Ang mga pagsulay sa electrochemical gihimo sa usa ka klasiko nga tulo ka electrode glass cell nga adunay medium nga volume nga 500 ml. Usa ka platinum sheet ug usa ka saturated calomel electrode (SCE) ang konektado sa reactor pinaagi sa mga capillaries sa Luggin nga puno sa mga tulay nga asin, nagsilbing counter ug reference electrodes, sa tinuud. cm2 sa gibutyag nga single-sided surface area para sa working electrode.Atol sa electrochemical measurements, ang mga sample gibutang sa 2216E medium ug gimentinar sa usa ka makanunayon nga incubation temperature (37 °C) sa usa ka water bath.OCP, LPR, EIS ug potensyal nga dinamikong polarization data gisukod gamit ang Autolab potentiostat (Reference 600TM, Gamry sa usa ka rekord sa pagsulay sa USA). 0.125 mV s-1 sa sakup nga -5 ug 5 mV nga adunay Eocp ug usa ka sampling frequency nga 1 Hz.EIS ang gihimo sa usa ka sine wave sa frequency range 0.01 hangtod 10,000 Hz gamit ang usa ka 5 mV nga gigamit nga boltahe sa makanunayon nga kahimtang Eocp. Sa wala pa ang potensyal nga kantidad sa pagsilhig hangtod sa bukas nga mga electrodes, ang mga potensyal nga electrodes wala’y bayad. Naabot.Ang mga kurba sa polarization gipadagan gikan sa -0.2 ngadto sa 1.5 V kumpara sa Eocp sa scan rate nga 0.166 mV/s.Ang matag pagsulay gisubli 3 ka beses nga adunay ug walay P. aeruginosa.
Ang mga espesimen alang sa metallographic nga pag-analisa kay mekanikal nga gipasinaw gamit ang 2000 grit wet SiC nga papel ug dayon gipasinaw pa sa 0.05 μm Al2O3 powder suspension alang sa optical observation. Ang metallographic analysis gihimo gamit ang optical microscope. Ang mga specimen gikulit sa 10 wt.% potassium hydroxide solution 43.
Human sa paglumlum, ang mga sample gihugasan 3 ka beses gamit ang phosphate-buffered saline (PBS) nga solusyon (pH 7.4 ± 0.2) ug dayon giayo sa 2.5% (v/v) glutaraldehyde sulod sa 10 ka oras aron ayohon ang biofilms. Gi-dehydrate kini sa sunodsunod nga graded nga serye (50%, 7%, 60%). 95% ug 100% v/v) sa ethanol sa dili pa ang pagpauga sa hangin.Sa kataposan, ang nawong sa sample gisudlan sa usa ka bulawan nga pelikula aron sa paghatag sa conductivity alang sa SEM obserbasyon.Ang mga hulagway sa SEM naka-focus sa mga spots nga adunay pinakadaghang sessile nga P. aeruginosa nga mga selula sa ibabaw sa matag specimen.Buhata ang EDS analysis aron makit-an ang chemical elements. Ang Zeiss, Germany) gigamit sa pagsukod sa giladmon sa gahong.Aron maobserbahan ang mga corrosion pit ubos sa biofilm, ang test piece unang gilimpyohan sumala sa Chinese National Standard (CNS) GB/T4334.4-2000 aron matangtang ang mga corrosion nga produkto ug biofilm sa ibabaw sa test piece.
Ang X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, ESCALAB250 surface analysis system, Thermo VG, USA) analysis gihimo gamit ang monochromatic X-ray source (aluminium Kα line sa 1500 eV energy ug 150 W power) sa lapad nga binding energy range 0 ubos sa standard nga kondisyon –1350 eV.High-resolution nga energy spectra ang natala gamit ang e50 nga eV.
Ang mga incubated specimen gikuha ug hinayhinay nga gihugasan sa PBS (pH 7.4 ± 0.2) alang sa 15 s45. Aron maobserbahan ang bacterial viability sa biofilms sa mga sample, ang mga biofilms gimantsa gamit ang LIVE / DEAD BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogen, Eugene, OR adunay duha ka fluorescent fluorescent, USA). Ang SYTO-9 nga tina ug usa ka pula nga fluorescent propidium iodide (PI) nga tina.Ubos sa CLSM, ang mga tulbok nga adunay fluorescent nga berde ug pula nagrepresentar sa buhi ug patay nga mga selula, matag usa. Alang sa pagmantsa, usa ka 1 ml nga sagol nga adunay sulud nga 3 μl SYTO-9 ug 3 μl nga solusyon sa PI gilumlom sa 20 minuto sa temperatura sa kwarto (23. sa duha ka wavelengths (488 nm alang sa buhi nga mga selula ug 559 nm alang sa patay nga mga selula) gamit ang Nikon CLSM machine (C2 Plus, Nikon, Japan).Biofilm gibag-on gisukod sa 3-D scanning mode.
Giunsa pagkutlo kini nga artikulo: Li, H. et al.Microbial corrosion sa 2707 super duplex stainless steel sa marine Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep. 6, 20190; doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. Stress corrosion cracking sa LDX 2101 duplex stainless steel sa chloride solution sa presensya sa thiosulfate.coros.science.80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Epekto sa solusyon sa kainit nga pagtambal ug nitroheno sa shielding gas sa pitting corrosion pagsukol sa super duplex stainless steel welds.coros.science.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Usa ka Comparative Chemical Study sa Microbial ug Electrochemically Induced Pitting Corrosion sa 316L Stainless Steel.coros.science.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Electrochemical kinaiya sa 2205 duplex stainless steel sa alkaline solusyon sa lain-laing mga pH sa atubangan sa chloride.Electrochim.Journal.64, 211-220 (2012).
Gamay, BJ, Lee, JS & Ray, RI Ang epekto sa marine biofilms sa corrosion: usa ka mubo nga pagrepaso.Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).