Mèsi paske ou te vizite Nature.com. Vèsyon navigatè w ap itilize a gen yon sipò CSS limite. Pou pi bon eksperyans lan, nou rekòmande pou w itilize yon navigatè ki ajou (oswa dezaktive Mòd Konpatibilite nan Internet Explorer). Antretan, pou asire sipò kontinyèl, nou pral rann sit la san estil ak JavaScript.
Korozyon mikwobyèn (MIC) se yon pwoblèm grav nan anpil endistri, paske li ka mennen nan gwo pèt ekonomik. Yo itilize asye pur super duplex 2707 (2707 HDSS) nan anviwònman maren akòz ekselan rezistans chimik li. Sepandan, yo pa ko demontre rezistans li nan MIC eksperimantalman. Etid sa a te egzamine konpòtman MIC 2707 HDSS ki te koze pa bakteri aerobik marin Pseudomonas aeruginosa a. Analiz elektwochimik te montre ke an prezans biofilm Pseudomonas aeruginosa nan medyòm 2216E a, yon chanjman pozitif nan potansyèl korozyon an ak yon ogmantasyon nan dansite kouran korozyon an rive. Analiz spektroskopi fotoelektwon reyon X (XPS) te montre yon diminisyon nan kontni Cr sou sifas echantiyon an anba biofilm nan. Analiz vizyèl twou yo te montre ke biofilm P. aeruginosa a te pwodui yon pwofondè twou maksimòm 0.69 µm pandan 14 jou enkubasyon. Malgre ke sa a piti, li endike ke 2707 HDSS pa konplètman iminize kont MIC biofilm P. aeruginosa yo.
Asye pur duplex (DSS) yo lajman itilize nan divès endistri akòz konbinezon pafè pwopriyete mekanik ekselan ak rezistans korozyon1,2. Sepandan, pitting lokalize toujou rive epi afekte entegrite asye sa a3,4. DSS pa rezistan a korozyon mikwòb (MIC)5,6. Malgre pakèt aplikasyon pou DSS, toujou gen anviwònman kote rezistans korozyon DSS la pa ase pou itilizasyon alontèm. Sa vle di ke yo bezwen materyèl ki pi chè ak pi gwo rezistans korozyon. Jeon et al7 te jwenn ke menm asye pur super duplex (SDSS) gen kèk limitasyon an tèm de rezistans korozyon. Se poutèt sa, nan kèk ka, yo bezwen asye pur super duplex (HDSS) ki gen pi gwo rezistans korozyon. Sa a te mennen nan devlopman HDSS ki gen anpil alye.
Rezistans korozyon DSS a depann de rapò faz alfa ak gama yo epi li apovri nan rejyon Cr, Mo ak W 8, 9, 10 adjasan a dezyèm faz la. HDSS gen yon gwo kontni Cr, Mo ak N11, kidonk li gen yon ekselan rezistans korozyon ak yon valè segondè (45-50) nan nimewo rezistans pitting ekivalan (PREN) detèmine pa wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0.5 wt. %W) + 16% wt. N12. Ekselan rezistans korozyon li depann de yon konpozisyon balanse ki gen apeprè 50% faz feritik (α) ak 50% faz austenitik (γ). HDSS gen pi bon pwopriyete mekanik ak pi gwo rezistans a korozyon klori. Rezistans korozyon amelyore pwolonje itilizasyon HDSS nan anviwònman klori ki pi agresif tankou anviwònman maren.
MIC yo se yon gwo pwoblèm nan anpil endistri tankou endistri lwil oliv ak gaz ak dlo14. MIC reprezante 20% nan tout domaj korozyon15. MIC se yon korozyon byoelektwochimik ke yo ka obsève nan anpil anviwònman. Biofilm ki fòme sou sifas metal yo chanje kondisyon elektwochimik yo, kidonk afekte pwosesis korozyon an. Anpil moun kwè ke korozyon MIC la koze pa biofilm. Mikwo-òganis elektwojenik yo manje metal yo pou jwenn enèji yo bezwen pou siviv17. Etid MIC resan yo montre ke EET (transfè elektwon ekstraselilè) se faktè ki limite vitès nan MIC ki pwovoke pa mikwo-òganis elektwojenik yo. Zhang et al. 18 demontre ke entèmedyè elektwon yo akselere transfè elektwon ant selil Desulfovibrio sessificans ak asye pur 304, sa ki lakòz yon atak MIC ki pi grav. Anning et al. 19 ak Wenzlaff et al. 20 montre ke biofilm bakteri koroziv ki diminye silfat (SRB) yo ka absòbe elektwon dirèkteman nan substrats metal yo, sa ki lakòz gwo twou.
Li konnen DSS yo sansib a MIC nan medya ki gen SRB, bakteri ki diminye fè (IRB), elatriye. 21 Bakteri sa yo lakòz twou lokalize sou sifas DSS anba byofilm yo 22,23. Kontrèman ak DSS, MIC HDSS24 la pa byen li te ye.
Pseudomonas aeruginosa se yon bakteri Gram-negatif, motil, ki gen fòm baton, ki lajman distribye nan lanati25. Pseudomonas aeruginosa se tou yon gwo gwoup mikwòb nan anviwònman maren an, sa ki lakòz konsantrasyon MIC ki wo. Pseudomonas patisipe aktivman nan pwosesis korozyon an epi li rekonèt kòm yon kolonizatè pyonye pandan fòmasyon byofilm. Mahat et al. 28 ak Yuan et al. 29 te demontre ke Pseudomonas aeruginosa gen tandans ogmante vitès korozyon asye mou ak alyaj nan anviwònman akwatik.
Objektif prensipal travay sa a se te pou envestige pwopriyete MIC 2707 HDSS ki te koze pa bakteri aerobik marin Pseudomonas aeruginosa a lè l sèvi avèk metòd elektwochimik, metòd analiz sifas ak analiz pwodwi korozyon. Etid elektwochimik, ki gen ladan potansyèl sikwi ouvè (OCP), rezistans polarizasyon lineyè (LPR), spektroskopi enpedans elektwochimik (EIS), ak polarizasyon dinamik potansyèl, yo te fèt pou etidye konpòtman MIC 2707 HDSS la. Analiz spektrometrik dispèsyon enèji (EDS) te fèt pou detekte eleman chimik sou yon sifas ki korode. Anplis de sa, spektroskopi fotoelektwon reyon X (XPS) te itilize pou detèmine estabilite pasivasyon fim oksid anba enfliyans yon anviwònman marin ki gen Pseudomonas aeruginosa. Pwofondè twou yo te mezire anba yon mikwoskòp lazè konfokal (CLSM).
Tablo 1 montre konpozisyon chimik 2707 HDSS la. Tablo 2 montre ke 2707 HDSS la gen ekselan pwopriyete mekanik ak yon fòs sede 650 MPa. Figi 1 an montre mikwoestrikti optik 2707 HDSS ki trete ak chalè nan solisyon. Nan mikwoestrikti ki gen anviwon 50% faz austenit ak 50% faz ferit, bann long faz austenit ak ferit san faz segondè yo vizib.
Figi 2a a montre potansyèl sikwi ouvè a (Eocp) an fonksyon de tan ekspozisyon pou 2707 HDSS nan yon mwayen abyotik 2216E ak bouyon P. aeruginosa pandan 14 jou a 37°C. Li montre ke chanjman ki pi gwo e ki pi siyifikatif nan Eocp rive nan premye 24 èdtan yo. Valè Eocp yo nan tou de ka yo te rive nan pik yo a -145 mV (konpare ak SCE) apre anviwon 16 èdtan epi answit yo te bese sevèman, rive nan -477 mV (konpare ak SCE) ak -236 mV (konpare ak SCE) pou echantiyon abyotik la (respektivman). Apre 24 èdtan, valè Eocp 2707 HDSS pou P. aeruginosa te relativman estab a -228 mV (konpare ak SCE), alòske valè korespondan pou echantiyon ki pa byolojik yo te apeprè -442 mV (konpare ak SCE). Eocp an prezans P. aeruginosa te byen ba.
Etid elektwochimik sou 2707 echantiyon HDSS nan yon mwayen abyotik ak bouyon Pseudomonas aeruginosa a 37 °C:
(a) Eocp kòm yon fonksyon tan ekspozisyon, (b) koub polarizasyon nan 14yèm jou a, (c) Rp kòm yon fonksyon tan ekspozisyon, ak (d) icorr kòm yon fonksyon tan ekspozisyon.
Tablo 3 la montre paramèt korozyon elektwochimik 2707 echantiyon HDSS ki te ekspoze a medya abyotik ak Pseudomonas aeruginosa inokile sou yon peryòd 14 jou. Tanjant koub anod ak katod yo te ekstrapole pou jwenn entèseksyon ki bay dansite kouran korozyon (icorr), potansyèl korozyon (Ecorr) ak pant Tafel (βα ak βc) dapre metòd estanda30,31.
Jan yo montre nan figi 2b a, yon deplasman anlè nan koub P. aeruginosa a te lakòz yon ogmantasyon nan Ecorr konpare ak koub abyotik la. Valè icorr la, ki pwopòsyonèl ak vitès korozyon an, ogmante a 0.328 µA cm-2 nan echantiyon Pseudomonas aeruginosa a, ki kat fwa pi plis pase nan echantiyon ki pa byolojik la (0.087 µA cm-2).
LPR se yon metòd elektwochimik klasik ki pa destriktif pou analiz rapid korozyon. Li te itilize tou pou etidye MIC32. Figi 2c a montre rezistans polarizasyon an (Rp) kòm yon fonksyon tan ekspozisyon an. Yon valè Rp ki pi wo vle di mwens korozyon. Nan premye 24 èdtan yo, Rp 2707 HDSS te rive nan pik li a 1955 kΩ cm2 pou echantiyon abyotik yo ak 1429 kΩ cm2 pou echantiyon Pseudomonas aeruginosa yo. Figi 2c a montre tou ke valè Rp a te diminye rapidman apre yon jou epi li te rete relativman san chanjman pandan 13 jou ki te vin apre yo. Valè Rp yon echantiyon Pseudomonas aeruginosa se anviwon 40 kΩ cm2, ki pi ba anpil pase valè 450 kΩ cm2 yon echantiyon ki pa byolojik.
Valè icorr a pwopòsyonèl ak vitès korozyon inifòm lan. Yo ka kalkile valè li apati ekwasyon Stern-Giri sa a:
Dapre Zoe et al. 33, valè tipik pant Tafel B nan travay sa a te pran kòm 26 mV/dec. Figi 2d montre ke icorr echantiyon ki pa byolojik 2707 la te rete relativman stab, alòske echantiyon P. aeruginosa a te varye anpil apre premye 24 èdtan yo. Valè icorr echantiyon P. aeruginosa yo te yon lòd mayitid pi wo pase sa yo ki nan kontwòl ki pa byolojik yo. Tandans sa a konsistan avèk rezilta rezistans polarizasyon an.
EIS se yon lòt metòd ki pa destriktif yo itilize pou karakterize reyaksyon elektwochimik sou sifas ki korode. Espèk enpedans ak valè kapasitans kalkile nan echantiyon ki ekspoze a anviwònman abyotik ak solisyon Pseudomonas aeruginosa, rezistans fim pasif/biofilm Rb ki fòme sou sifas echantiyon an, rezistans transfè chaj Rct, kapasitans doub kouch elektrik Cdl (EDL) ak paramèt eleman faz QCPE konstan (CPE). Paramèt sa yo te analize pi lwen lè yo te ajiste done yo lè l sèvi avèk yon modèl sikwi ekivalan (EEC).
Fig. 3 montre graf Nyquist tipik yo (a ak b) ak graf Bode yo (a' ak b') pou 2707 echantiyon HDSS nan medya abyotik ak bouyon P. aeruginosa pou diferan tan enkubasyon. Dyamèt bag Nyquist la diminye an prezans Pseudomonas aeruginosa. Graf Bode a (Fig. 3b') montre ogmantasyon nan enpedans total la. Enfòmasyon sou konstan tan relaksasyon an ka jwenn nan maksimòm faz yo. Fig. 4 montre estrikti fizik yo ki baze sou yon monokouch (a) ak yon bikouch (b) ak EEC korespondan yo. CPE entwodui nan modèl EEC la. Admitans ak enpedans li yo eksprime jan sa a:
De modèl fizik ak sikui ekivalan korespondan pou ajiste spectre enpedans echantiyon 2707 HDSS la:
Kote Y0 se valè KPI a, j se nimewo imajinè a oubyen (-1)1/2, ω se frekans angilè a, n se endèks puisans KPI ki mwens pase youn35. Envèsyon rezistans transfè chaj la (sa vle di 1/Rct) koresponn ak to korozyon an. Plis Rct la piti, se plis to korozyon an wo27. Apre 14 jou enkubasyon, Rct echantiyon Pseudomonas aeruginosa yo te rive nan 32 kΩ cm2, ki pi ba anpil pase 489 kΩ cm2 echantiyon ki pa byolojik yo (Tablo 4).
Imaj CLSM yo ak imaj SEM yo nan Figi 5 montre aklè ke kouch biofilm nan sou sifas echantiyon HDSS 2707 la dans apre 7 jou. Sepandan, apre 14 jou, kouvèti biofilm nan te pòv epi kèk selil mouri te parèt. Tablo 5 montre epesè biofilm nan echantiyon HDSS 2707 yo apre ekspozisyon a P. aeruginosa pandan 7 ak 14 jou. Epesè maksimòm biofilm nan te chanje soti nan 23.4 µm apre 7 jou pou rive nan 18.9 µm apre 14 jou. Epesè mwayèn biofilm nan te konfime tandans sa a tou. Li te diminye soti nan 22.2 ± 0.7 μm apre 7 jou pou rive nan 17.8 ± 1.0 μm apre 14 jou.
(a) imaj CLSM 3-D a 7 jou, (b) imaj CLSM 3-D a 14 jou, (c) imaj SEM a 7 jou, ak (d) imaj SEM a 14 jou.
EMF te revele eleman chimik nan biofilm ak pwodwi korozyon sou echantiyon ki te ekspoze a P. aeruginosa pandan 14 jou. Nan figi 6 la, nou wè ke kontni C, N, O, ak P nan biofilm ak pwodwi korozyon yo siyifikativman pi wo pase nan metal pi, piske eleman sa yo asosye avèk biofilm ak metabolit yo. Mikwòb yo sèlman bezwen tras chromium ak fè. Nivo segondè Cr ak Fe nan biofilm ak pwodwi korozyon sou sifas echantiyon yo endike ke matris metal la pèdi eleman akòz korozyon.
Apre 14 jou, yo te obsève twou ki te gen ak ki pa t gen P. aeruginosa nan medyòm 2216E a. ​​Anvan enkubasyon an, sifas echantiyon yo te lis e san domaj (Fig. 7a). Apre enkubasyon an ak retire biofilm ak pwodwi korozyon yo, yo te egzamine twou ki pi pwofon yo sou sifas echantiyon yo lè l sèvi avèk CLSM, jan yo montre nan Fig. 7b ak c. Yo pa t jwenn okenn twou evidan sou sifas kontwòl ki pa byolojik yo (pwofondè maksimòm twou 0.02 µm). Pwofondè maksimòm twou ki te koze pa P. aeruginosa a te 0.52 µm nan 7 jou ak 0.69 µm nan 14 jou, ki baze sou pwofondè maksimòm mwayèn twou ki soti nan 3 echantiyon yo (yo te chwazi 10 pwofondè maksimòm twou pou chak echantiyon). Yo te rive nan 0.42 ± 0.12 µm ak 0.52 ± 0.15 µm, respektivman (Tablo 5). Valè pwofondè twou sa yo piti men enpòtan.
(a) anvan ekspozisyon, (b) 14 jou nan yon anviwònman abyotik, epi (c) 14 jou nan bouyon Pseudomonas aeruginosa.
Nan figi Tablo 8 la, nou montre spèk XPS plizyè sifas echantiyon, epi konpozisyon chimik yo analize pou chak sifas rezime nan Tablo 6 la. Nan Tablo 6 la, pousantaj atomik Fe ak Cr an prezans P. aeruginosa (echantiyon A ak B) te pi ba anpil pase pousantaj kontwòl ki pa byolojik yo (echantiyon C ak D). Pou yon echantiyon P. aeruginosa, koub spèktral la nan nivo nwayo Cr2p la te ajiste sou kat konpozan pik ak enèji lyezon (BE) 574.4, 576.6, 578.3 ak 586.8 eV, ki ka atribiye a Cr, Cr2O3, CrO3. ak Cr(OH)3, respektivman (Fig. 9a ak b). Pou echantiyon ki pa byolojik yo, spectre nivo prensipal Cr 2p la gen de pik prensipal pou Cr (573.80 eV pou BE) ak Cr2O3 (575.90 eV pou BE) nan Figi 9c ak d, respektivman. Diferans ki pi frapan ant echantiyon abyotik yo ak echantiyon P. aeruginosa yo se te prezans Cr6+ ak yon pwopòsyon relatif ki pi wo nan Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) anba byofilm nan.
Gwo spectre XPS sifas echantiyon 2707 HDSS nan de milye yo se 7 ak 14 jou respektivman.
(a) 7 jou ekspozisyon a P. aeruginosa, (b) 14 jou ekspozisyon a P. aeruginosa, (c) 7 jou nan yon anviwònman abyotik, ak (d) 14 jou nan yon anviwònman abyotik.
HDSS montre yon wo nivo rezistans kont korozyon nan pifò anviwònman. Kim et al.2 rapòte ke HDSS UNS S32707 te idantifye kòm yon DSS trè alye ak yon PREN ki pi gran pase 45. Valè PREN echantiyon 2707 HDSS nan travay sa a te 49. Sa a se akòz gwo kontni krom ak gwo kontni molibdèn ak nikèl, ki itil nan anviwònman asid ak anviwònman ki gen gwo kontni klori. Anplis de sa, yon konpozisyon byen balanse ak yon mikwoestrikti san domaj benefisye pou estabilite estriktirèl ak rezistans kont korozyon. Sepandan, malgre ekselan rezistans chimik li, done eksperimantal nan travay sa a sijere ke 2707 HDSS pa konplètman iminize kont MIC biofilm P. aeruginosa.
Rezilta elektwochimik yo te montre ke to korozyon 2707 HDSS nan bouyon P. aeruginosa a ogmante anpil apre 14 jou konpare ak anviwònman ki pa byolojik la. Nan Figi 2a, yo te obsève yon diminisyon nan Eocp ni nan medyòm abyotik la ni nan bouyon P. aeruginosa a pandan premye 24 èdtan yo. Apre sa, biofilm nan kouvri sifas echantiyon an nèt, epi Eocp vin relativman estab36. Sepandan, nivo byolojik Eocp a te pi wo pase nivo Eocp ki pa byolojik la. Gen rezon pou kwè ke diferans sa a asosye avèk fòmasyon biofilm P. aeruginosa yo. Sou fig. 2d an prezans P. aeruginosa, valè icorr 2707 HDSS la te rive nan 0.627 μA cm-2, ki se yon lòd mayitid pi wo pase kontwòl abyotik la (0.063 μA cm-2), ki te konsistan avèk valè Rct ki mezire pa EIS. Pandan premye jou yo, valè enpedans yo nan bouyon P. aeruginosa a te ogmante akòz atachman selil P. aeruginosa yo ak fòmasyon biofilm yo. Sepandan, lè biofilm nan kouvri sifas echantiyon an nèt, enpedans lan diminye. Kouch pwoteksyon an atake prensipalman akòz fòmasyon biofilm ak metabolit biofilm yo. Kidonk, rezistans korozyon an te diminye sou tan epi atachman P. aeruginosa a te lakòz korozyon lokalize. Tandans yo nan anviwònman abyotik yo te diferan. Rezistans korozyon kontwòl ki pa byolojik la te pi wo pase valè korespondan echantiyon yo ki te ekspoze a bouyon P. aeruginosa. Anplis de sa, pou aksè abyotik yo, valè Rct 2707 HDSS la te rive nan 489 kΩ cm2 nan jou 14 la, ki se 15 fwa pi wo pase valè Rct la (32 kΩ cm2) an prezans P. aeruginosa. Kidonk, 2707 HDSS la gen yon ekselan rezistans korozyon nan yon anviwònman esteril, men li pa rezistan a MIC ki soti nan biofilm P. aeruginosa yo.
Rezilta sa yo kapab obsève tou nan koub polarizasyon yo nan Figi 2b. Branchman anodik te asosye avèk fòmasyon biofilm Pseudomonas aeruginosa ak reyaksyon oksidasyon metal. Nan ka sa a, reyaksyon katodik la se rediksyon oksijèn. Prezans P. aeruginosa ogmante dansite kouran korozyon an anpil, apeprè yon lòd mayitid pi wo pase nan kontwòl abyotik la. Sa endike ke biofilm P. aeruginosa a amelyore korozyon lokalize 2707 HDSS la. Yuan et al.29 te jwenn ke dansite kouran korozyon alyaj Cu-Ni 70/30 la ogmante anba aksyon biofilm P. aeruginosa a. Sa ka akòz biokataliz rediksyon oksijèn pa biofilm Pseudomonas aeruginosa yo. Obsèvasyon sa a ka eksplike tou MIC 2707 HDSS la nan travay sa a. Kapab gen mwens oksijèn tou anba biofilm aerobik yo. Se poutèt sa, refi pou re-pasive sifas metal la ak oksijèn ka yon faktè ki kontribye nan MIC nan travay sa a.
Dickinson et al. 38 te sigjere ke vitès reyaksyon chimik ak elektwochimik yo ka afekte dirèkteman pa aktivite metabolik bakteri sesil yo sou sifas echantiyon an ak nati pwodwi korozyon yo. Jan yo montre nan Figi 5 ak Tablo 5, kantite selil yo ak epesè byofilm nan te diminye apre 14 jou. Sa ka rezonabman eksplike pa lefèt ke apre 14 jou, pifò nan selil sesil yo sou sifas 2707 HDSS la te mouri akòz rediksyon eleman nitritif nan medyòm 2216E a oswa liberasyon iyon metal toksik nan matris 2707 HDSS la. Sa a se yon limitasyon nan eksperyans an batch.
Nan travay sa a, yon biofilm P. aeruginosa te kontribye nan yon rediksyon lokal nan Cr ak Fe anba biofilm nan sou sifas 2707 HDSS (Fig. 6). Tablo 6 montre rediksyon nan Fe ak Cr nan echantiyon D konpare ak echantiyon C, sa ki endike ke Fe ak Cr ki fonn ki te koze pa biofilm P. aeruginosa a te pèsiste pandan 7 premye jou yo. Anviwònman 2216E a itilize pou simile anviwònman maren an. Li gen 17700 ppm Cl-, ki konparab ak kontni li nan dlo lanmè natirèl. Prezans 17700 ppm Cl- te rezon prensipal pou diminisyon nan Cr nan echantiyon abyotik 7 ak 14 jou ki te analize pa XPS. Konpare ak echantiyon P. aeruginosa yo, yap divòse Cr nan echantiyon abyotik yo te pi piti akòz gwo rezistans 2707 HDSS a klò anba kondisyon abyotik. Nan figi 9, prezans Cr6+ nan fim pasivasyon an montre. Li ka enplike nan retire chromium sou sifas asye pa biofilm P. aeruginosa, jan Chen ak Clayton te sijere a.
Akòz kwasans bakteri, valè pH medyòm nan anvan ak apre kiltivasyon an te 7.4 ak 8.2, respektivman. Kidonk, anba biofilm P. aeruginosa a, li pa fasil pou korozyon asid òganik kontribye nan travay sa a akòz pH relativman wo nan medyòm an gwo a. pH medyòm kontwòl ki pa byolojik la pa t chanje anpil (soti nan 7.4 inisyal rive nan 7.5 final) pandan peryòd tès 14 jou a. Ogmantasyon pH nan medyòm grenn nan apre enkubasyon an te akòz aktivite metabolik P. aeruginosa a epi yo te jwenn ke li te gen menm efè a sou pH nan absans bann tès yo.
Jan Figi 7 la montre, pwofondè maksimòm twou ki te koze pa biofilm P. aeruginosa a te 0.69 µm, ki pi plis pase sa ki nan medyòm abyotik la (0.02 µm). Sa a konsistan avèk done elektwochimik ki dekri pi wo a. Pwofondè twou 0.69 µm nan plis pase dis fwa pi piti pase valè 9.5 µm ki rapòte pou 2205 DSS nan menm kondisyon yo. Done sa yo montre ke 2707 HDSS montre pi bon rezistans a MIC pase 2205 DSS. Sa pa ta dwe yon sipriz piske 2707 HDSS gen nivo Cr ki pi wo ki bay pasivasyon ki pi long, pi difisil pou depasive P. aeruginosa, epi akòz estrikti faz balanse li san presipitasyon segondè danjere ki lakòz twou.
An konklizyon, yo te jwenn twou MIC sou sifas 2707 HDSS nan bouyon P. aeruginosa konpare ak twou ensiyifyan nan anviwònman abyotik la. Travay sa a montre ke 2707 HDSS gen pi bon rezistans a MIC pase 2205 DSS, men li pa konplètman iminize kont MIC akòz byofilm P. aeruginosa a. Rezilta sa yo ede nan seleksyon asye pur ki apwopriye ak esperans lavi pou anviwònman maren an.
Koupon pou 2707 HDSS te bay pa Lekòl Metaliji Inivèsite Northeastern (NEU) nan Shenyang, Lachin. Konpozisyon eleman 2707 HDSS la montre nan Tablo 1, ke Depatman Analiz ak Tès Materyèl NEU a te analize. Tout echantiyon yo te trete pou solisyon solid a 1180°C pandan 1 èdtan. Anvan tès korozyon an, yon 2707 HDSS ki gen fòm yon pyès monnen ak yon sifas ouvè anlè 1 cm2 te poli a 2000 grit ak papye sab carbure Silisyòm epi answit poli ak yon sispansyon poud Al2O3 0.05 µm. Kote yo ak anba a te pwoteje ak penti inaktif. Apre siye, echantiyon yo te lave ak dlo deyonize esteril epi esterilize ak etanòl 75% (v/v) pandan 0.5 èdtan. Apre sa, yo te seche nan lè anba limyè iltravyolèt (UV) pandan 0.5 èdtan anvan yo itilize yo.
Yo te achte souch Pseudomonas aeruginosa marin MCCC 1A00099 la nan Sant Koleksyon Kilti Marin Xiamen (MCCC), Lachin. Yo te kiltive Pseudomonas aeruginosa nan kondisyon aerobik a 37°C nan flakon 250 ml ak selil elektwochimik an vè 500 ml lè l sèvi avèk medyòm likid Marine 2216E (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, Lachin). Mwayen an genyen (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 6NH26NH3, 3.0016 NH3 5.0 peptòn, 1.0 ekstrè ledven ak 0.1 sitrat fè. Mete nan otoklav a 121°C pandan 20 minit anvan inokilasyon an. Konte selil sesil ak planktonik yo ak yon emositomèt anba yon mikwoskòp optik ak yon agrandisman 400x. Konsantrasyon inisyal Pseudomonas aeruginosa planktonik la imedyatman apre inokilasyon an te apeprè 106 selil/ml.
Tès elektwochimik yo te fèt nan yon selil an vè klasik ak twa elektwòd ak yon volim mwayen 500 ml. Fèy platinum nan ak elektwòd kalomèl satire (SAE) te konekte ak reaktè a atravè kapilè Luggin ki ranpli ak pon sèl, ki te sèvi kòm elektwòd kont ak referans, respektivman. Pou fabrike elektwòd k ap travay yo, yo te tache fil kwiv kawoutchou sou chak echantiyon epi yo te kouvri l ak résine epoksidik, kite anviwon 1 cm2 zòn san pwoteksyon pou elektwòd k ap travay la sou yon bò. Pandan mezi elektwochimik yo, yo te mete echantiyon yo nan mwayen 2216E a epi yo te kenbe yo nan yon tanperati enkubasyon konstan (37°C) nan yon beny dlo. Done OCP, LPR, EIS ak polarizasyon dinamik potansyèl yo te mezire lè l sèvi avèk yon potansyostat Autolab (Referans 600TM, Gamry Instruments, Inc., USA). Tès LPR yo te anrejistre nan yon vitès eskanè 0.125 mV s-1 nan seri -5 a 5 mV ak Eocp ak yon vitès echantiyonaj 1 Hz. Yo te fè EIS la avèk yon ond sinis sou yon seri frekans ant 0.01 ak 10,000 Hz lè l sèvi avèk yon vòltaj aplike 5 mV nan yon eta estasyonè Eocp. Anvan bale potansyèl la, elektwòd yo te nan mòd inaktif jiskaske yo te rive nan yon valè ki estab nan potansyèl korozyon lib la. Apre sa, yo te mezire koub polarizasyon yo soti nan -0.2 a 1.5 V kòm yon fonksyon Eocp nan yon vitès eskanè 0.166 mV/s. Yo te repete chak tès 3 fwa avèk ak san P. aeruginosa.
Echantiyon yo pou analiz metalografik yo te poli mekanikman ak papye SiC 2000 grit mouye epi answit poli plis ak yon sispansyon poud Al2O3 0.05 µm pou obsèvasyon optik. Analiz metalografik la te fèt lè l sèvi avèk yon mikwoskòp optik. Echantiyon yo te grave ak yon solisyon 10% wt idroksid potasyòm 43.
Apre enkubasyon an, echantiyon yo te lave 3 fwa ak saline tampon fosfat (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) epi answit yo te fikse yo ak 2.5% (v/v) glutaraldeyid pandan 10 èdtan pou fikse biofilm yo. Apre sa, yo te dezidrate yo ak etanòl melanje (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% ak 100% pa volim) anvan yo te seche yo nan lè a. Finalman, yo depoze yon fim lò sou sifas echantiyon an pou bay konduktivite pou obsèvasyon SEM. Imaj SEM yo te konsantre sou tach ki gen selil P. aeruginosa ki pi sesil yo sou sifas chak echantiyon. Fè yon analiz EDS pou jwenn eleman chimik yo. Yo te itilize yon mikwoskòp lazè konfokal Zeiss (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Almay) pou mezire pwofondè twou a. Pou obsève twou korozyon ki anba biofilm nan, yo te netwaye echantiyon tès la dabò dapre Nòm Nasyonal Chinwa (CNS) GB/T4334.4-2000 pou retire pwodwi korozyon ak biofilm sou sifas echantiyon tès la.
Analiz spektroskopi fotoelektwon reyon X (XPS, sistèm analiz sifas ESCALAB250, Thermo VG, USA) te fèt lè l sèvi avèk yon sous reyon X monokromatik (liy aliminyòm Kα ak yon enèji 1500 eV ak yon puisans 150 W) nan yon pakèt enèji lyezon 0 anba kondisyon estanda -1350 eV. Espèk wo rezolisyon yo te anrejistre lè l sèvi avèk yon enèji transmisyon 50 eV ak yon etap 0.2 eV.
Echantiyon yo te enkube yo epi yo te lave yo dousman avèk PBS (pH 7.4 ± 0.2) pandan 15 s45. Pou obsève viabilité bakteri nan biofilm yo sou echantiyon yo, yo te kolore biofilm yo lè l sèvi avèk LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogen, Eugene, OR, USA). Kit la gen de lank fliyoresan: lank fliyoresan vèt SYTO-9 ak lank fliyoresan wouj iyodid propidyòm (PI). Nan CLSM, pwen fliyoresan vèt ak wouj yo reprezante selil vivan ak selil mouri, respektivman. Pou kolore, yo te enkube 1 ml nan yon melanj ki gen 3 µl SYTO-9 ak 3 µl solisyon PI pandan 20 minit nan tanperati chanm (23°C) nan fènwa. Apre sa, yo te egzamine echantiyon yo ki te kolore nan de longèdonn (488 nm pou selil vivan ak 559 nm pou selil mouri) lè l sèvi avèk yon aparèy Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Japon). Yo te mezire epesè biofilm nan nan mòd eskanè 3D.
Kijan pou site atik sa a: Li, H. et al. Korozyon mikwòb nan asye pur super duplex 2707 pa biofilm marin Pseudomonas aeruginosa. Syans lan. 6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Krakman korozyon estrès nan asye pur duplex LDX 2101 nan solisyon klori an prezans tyosilfat. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Krakman korozyon estrès nan asye pur duplex LDX 2101 nan solisyon klori an prezans tyosilfat. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. в растворах хлоридов в присутствии тиосульфата. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Krakman korozyon estrès nan asye pur duplex LDX 2101 nan solisyon klori an prezans tiosulfat. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101双相不锈钢在硫代硫酸盐存在下氯化物溶液中的应力腐蚀开裂。 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 双相stainless steel在福代sulfate分下下南性性生于中图像傀图像剧惂 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. в растворе хлорида в присутствии тиосульфата. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Krakman korozyon estrès nan asye pur duplex LDX 2101 nan solisyon klori an prezans tiosulfat.coros syans 80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS ak Park, YS Efè tretman chalè solisyon ak nitwojèn nan gaz pwoteksyon sou rezistans a korozyon pitting nan soudi asye pur ipè duplex. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS ak Park, YS Efè tretman chalè solisyon ak nitwojèn nan gaz pwoteksyon sou rezistans a korozyon pitting nan soudi asye pur ipè duplex.Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS ak Park, YS Efè tretman chalè solisyon ak nitwojèn nan gaz pwoteksyon sou rezistans korozyon pitting nan soudi asye pur ipèdupleks. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS ak Park, YSKim, ST, Jang, SH, Lee, IS ak Park, YS Efè tretman chalè solisyon ak nitwojèn nan gaz pwoteksyon sou rezistans korozyon pitting nan soudi asye pur super duplex.koros. syans lan. 53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Etid konparatif nan chimi sou pitting pwovoke pa mikwòb ak elektwochimik nan asye pur 316L. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Etid konparatif nan chimi sou pitting pwovoke pa mikwòb ak elektwochimik nan asye pur 316L.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. ak Lewandowski, Z. Etid chimik konparatif sou pitting mikwobyolojik ak elektwochimik nan asye pur 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. ak Lewandowski, Z.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. ak Lewandowski, Z. Etid chimik konparatif sou pitting mikwobyolojik ak elektwochimikman pwovoke nan asye pur 316L.koros. syans lan. 45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG ak Xiao, K. Konpòtman elektwochimik asye pur duplex 2205 nan solisyon alkalin ak diferan pH an prezans klori. Luo, H., Dong, CF, Li, XG ak Xiao, K. Konpòtman elektwochimik asye pur duplex 2205 nan solisyon alkalin ak diferan pH an prezans klori.Luo H., Dong KF, Lee HG ak Xiao K. Konpòtman elektwochimik asye pur duplex 2205 nan solisyon alkalin ak diferan pH an prezans klori. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相不锈钢在氯化物存在下不同pH 碱性溶液中的电化化中电茖 Luo, H., Dong, CF, Li, XG ak Xiao, K. 2205 Konpòtman elektwochimik asye pur 双相 an prezans klori nan diferan pH nan solisyon alkalin.Luo H., Dong KF, Lee HG ak Xiao K. Konpòtman elektwochimik asye pur duplex 2205 nan solisyon alkalin ak diferan pH an prezans klori.Magazin Electrochem. 64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS ak Ray, RI Enfliyans biofilm maren yo sou korozyon: Yon revizyon kout. Little, BJ, Lee, JS ak Ray, RI Enfliyans biofilm maren yo sou korozyon: Yon revizyon kout.Little, BJ, Lee, JS ak Ray, RI Efè Biofilm Marin yo sou Korozyon: Yon Ti Revizyon. 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 ak Ray, RILittle, BJ, Lee, JS ak Ray, RI Efè Biofilm Marin yo sou Korozyon: Yon Ti Revizyon.Magazin Electrochem. 54, 2-7 (2008).