Asante kwa kutembelea Nature.com.Toleo la kivinjari unachotumia lina uwezo mdogo wa kutumia CSS.Kwa matumizi bora zaidi, tunapendekeza kwamba utumie kivinjari kilichosasishwa (au zima hali ya uoanifu katika Internet Explorer).Wakati huo huo, ili kuhakikisha usaidizi unaoendelea, tutaonyesha tovuti bila mitindo na JavaScript.
Microbial corrosion (MIC) ni tatizo kubwa katika viwanda vingi kwani inaweza kusababisha hasara kubwa za kiuchumi.2707 super duplex stainless steel (2707 HDSS) imetumika katika mazingira ya baharini kutokana na upinzani wake bora wa kemikali.Hata hivyo, upinzani wake kwa MIC haujaonyeshwa kwa majaribio. aeruginosa ilichunguzwa.Uchambuzi wa kieletroniki ulionyesha kuwa mbele ya Pseudomonas aeruginosa biofilm katika 2216E kati, kulikuwa na mabadiliko chanya katika uwezo wa kutu na ongezeko la msongamano wa sasa wa kutu.Uchambuzi wa X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) ulionyesha kupungua kwa maudhui ya Cr kwenye uso wa sampuli ya bio. aeruginosa biofilm ilitoa kina cha juu cha shimo cha 0.69 μm wakati wa siku 14 za incubation. Ingawa hii ni ndogo, inaonyesha kuwa 2707 HDSS haina kinga kamili kwa MIC ya P. aeruginosa biofilms.
Vyuma vya pua vya Duplex (DSS) hutumiwa sana katika viwanda mbalimbali kwa mchanganyiko wao bora wa sifa bora za mitambo na upinzani wa kutu1,2.Hata hivyo, shimo la ndani bado hutokea na huathiri uadilifu wa chuma hiki3,4.DSS haihimili kutu ya microbial (MIC)5,6.Licha ya anuwai ya upinzani wa DSS ambapo kuna upinzani wa kutosha wa DSS ambapo bado kuna upinzani wa kutosha wa DSS. kwa matumizi ya muda mrefu.Hii inamaanisha kuwa nyenzo za gharama kubwa zaidi zenye ukinzani mkubwa wa kutu zinahitajika.Jeon et al7 waligundua kuwa hata vyuma vya pua vya super duplex (SDSS) vina vikwazo fulani vya kustahimili kutu. Kwa hiyo, vyuma vya super duplex cha pua (HDSS) vilivyo na ukinzani mkubwa wa kutu vinahitajika katika baadhi ya programu.
Upinzani wa kutu wa DSS unategemea uwiano wa awamu za alpha na gamma na mikoa ya Cr, Mo na W iliyopungua 8, 9, 10 karibu na awamu ya pili.HDSS ina maudhui ya juu ya Cr, Mo na N11, kwa hiyo ina upinzani bora wa kutu na thamani ya juu (45-50) Pitting Resistance Equi. (wt.% Mo + 0.5 wt% W) + 16 wt% N12. Upinzani wake bora wa kutu unategemea utungaji wa usawa unao na takriban 50% ferrite (α) na 50% austenite (γ) awamu, HDSS ina mali bora ya mitambo na upinzani wa juu kuliko DSS13 ya kawaida. Tabia za kutu za kloridi. Ustahimilivu ulioboreshwa wa kutu huongeza matumizi ya HDSS katika mazingira ya kloridi yenye ulikaji zaidi, kama vile mazingira ya baharini.
MIC ni tatizo kubwa katika tasnia nyingi kama vile huduma za mafuta na gesi na maji14.MIC huchangia 20% ya uharibifu wote wa kutu15.MIC ni ulikaji wa kemikali ya kibioelectrochemical ambayo inaweza kuzingatiwa katika mazingira mengi.Filamu za kibayolojia zinazoundwa kwenye nyuso za chuma hubadilisha hali ya kemikali ya kielektroniki, na hivyo kuathiri mchakato wa kutu unaoaminika kuwa MIC husababishwa na watu wengi. biofilms.Viumbe vidogo vya elektroni huharibu metali ili kupata nishati endelevu ya kuishi17.Tafiti za hivi karibuni za MIC zimeonyesha kuwa EET (uhamisho wa elektroni nje ya seli) ndio kikwazo cha kiwango katika MIC kinachochochewa na vijidudu vya kielektroniki.Zhang et al. 18 ilionyesha kuwa wapatanishi wa elektroni huharakisha uhamisho wa elektroni kati ya seli za Desulfovibrio sessificans na 304 chuma cha pua, na hivyo kusababisha mashambulizi makali zaidi ya MIC.Enning et al. 19 na Venzlaff et al. 20 ilionyesha kuwa bakteria za kupunguza ulikaji salfati (SRB) filamu za viumbe zinaweza kunyonya elektroni moja kwa moja kutoka kwenye substrates za chuma, na kusababisha ulikaji mkubwa wa shimo.
DSS inajulikana kuathiriwa na MIC katika mazingira yaliyo na SRB, bakteria zinazopunguza chuma (IRB), n.k. 21 .Bakteria hizi husababisha upenyezaji wa ndani kwenye nyuso za DSS chini ya biofilms22,23. Tofauti na DSS, MIC ya HDSS24 haijulikani vizuri.
Pseudomonas aeruginosa ni bakteria yenye umbo la fimbo ya gram-negative ambayo inasambazwa sana katika maumbile25.Pseudomonas aeruginosa pia ni kundi kubwa la viumbe katika mazingira ya baharini, na kusababisha MIC kuwa chuma.Pseudomonas inahusika kwa karibu katika michakato ya kutu na inatambulika kama koloni ya biomaham. 28 na Yuan et al. 29 ilionyesha kuwa Pseudomonas aeruginosa ina tabia ya kuongeza kiwango cha kutu cha chuma kidogo na aloi katika mazingira yenye maji.
Lengo kuu la kazi hii lilikuwa kuchunguza sifa za MIC za 2707 HDSS zinazosababishwa na bakteria ya aerobiki ya baharini Pseudomonas aeruginosa kwa kutumia mbinu za kielektroniki, mbinu za uchanganuzi wa uso na uchanganuzi wa bidhaa za kutu.Tafiti za Kieletroniki ikijumuisha Open Circuit Potential (OCP), Linear Polarization Resistance (LPR), I-Linear Polarization Resistance (LPR) na Electoscopy Uchanganuzi wa Nguvu Ulifanywa ili kuchunguza tabia ya MIC ya 2707 HDSS.Uchanganuzi wa spectrometa ya kutawanya nishati (EDS) ulifanywa ili kupata vipengele vya kemikali kwenye uso ulioharibika.Aidha, uchambuzi wa X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) ulitumiwa kubainisha uthabiti wa upitishaji wa filamu ya oksidi chini ya ushawishi wa mazingira ya baharini iliyopimwa iliyo na kina cha Pseugudomona kilichopimwa. hadubini (CLSM).
Jedwali la 1 linaorodhesha muundo wa kemikali wa 2707 HDSS. Jedwali 2 linaonyesha kuwa 2707 HDSS ina sifa bora za mitambo na nguvu ya mavuno ya MPa 650. Kielelezo 1 kinaonyesha muundo wa macho wa ufumbuzi wa joto unaotibiwa 2707 HDSS. Bendi za muda mrefu za awamu za austenite na ferrite katika awamu ya sekondari ya 5 na austen% 5 inaweza kuonekana. awamu za feri.
Mchoro wa 2a unaonyesha uwezo wa mzunguko wazi (Eocp) dhidi ya data ya muda wa kukaribia 2707 HDSS katika abiotic 2216E kati na mchuzi wa P. aeruginosa kwa siku 14 kwa 37 °C. Inaonyesha kuwa mabadiliko makubwa na muhimu katika Eocp hutokea ndani ya saa 24 za kwanza. Saa 16 na kisha ikashuka kwa kasi, na kufikia -477 mV (dhidi ya SCE) na -236 mV (dhidi ya SCE) kwa sampuli ya abiotic na P, kwa mtiririko huo). Kuponi za Pseudomonas aeruginosa, mtawalia.Baada ya saa 24, thamani ya Eocp ya 2707 HDSS kwa P. aeruginosa ilikuwa thabiti kwa -228 mV (dhidi ya SCE), ilhali thamani inayolingana ya sampuli zisizo za kibayolojia ilikuwa takriban -442 mV (vs. Sceruce aerugino ya chini).
Majaribio ya kielektroniki ya vielelezo 2707 vya HDSS katika abiotic medium na mchuzi wa Pseudomonas aeruginosa katika 37 °C:
(a) Eocp kama kipengele cha muda wa kukaribia aliyeambukizwa, (b) mikondo ya ubaguzi katika siku ya 14, (c) Rp kama chaguo la kukaribia aliyeambukizwa na (d) icorr kama chaguo la kukokotoa wakati wa kukaribia aliyeambukizwa.
Jedwali la 3 linaorodhesha thamani za parameta ya kutu ya kielektroniki ya sampuli 2707 za HDSS zilizowekwa kwenye abiotic medium na Pseudomonas aeruginosa chanjo ya kati kwa siku 14. Tanjenti za mikunjo ya anodic na cathodic zilitolewa ili kufika kwenye makutano ya kutoa kutu), wiani wa sasa wa kutu) na corrosion ya sasa ya kutu (corrosion) miteremko (βα na βc) kulingana na mbinu za kawaida30,31.
Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2b, mabadiliko ya juu ya mkunjo wa P. aeruginosa yalisababisha ongezeko la Ecorr ikilinganishwa na mkunjo wa abiotic. Thamani ya icorr, ambayo inalingana na kiwango cha kutu, iliongezeka hadi 0.328 μA cm-2 katika Pseudomonas aeruginosa sampuli, μ Aeruginosa sampuli mara nne, μA-2 mara nne ya sampuli ya kibiolojia.
LPR ni mbinu ya kielektroniki isiyoharibu uharibifu wa haraka wa uchanganuzi wa kutu. Pia ilitumiwa kuchunguza MIC32.Mchoro 2c unaonyesha upinzani wa ubaguzi (Rp) kama utendaji wa muda wa kukaribia aliyeambukizwa. Thamani ya juu ya Rp inamaanisha kutu kidogo. Ndani ya saa 24 za kwanza, Rp ya 2707 HDSS ilifikia sampuli ya juu ya 5 kbiotic 9 cm na 9 kbiotic 9 cm. kΩ cm2 kwa sampuli za Pseudomonas aeruginosa. Kielelezo 2c pia kinaonyesha kwamba thamani ya Rp ilipungua kwa kasi baada ya siku moja na kisha ikabaki bila kubadilika kwa siku 13 zilizofuata. Thamani ya Rp ya sampuli ya Pseudomonas aeruginosa ni takriban 40 kΩ cm2, ambayo ni ya chini sana kuliko sampuli isiyo ya kibiolojia ya 450 kΩ.
Thamani ya icorr inalingana na kiwango sawa cha kutu. Thamani yake inaweza kukokotwa kutoka kwa mlinganyo ufuatao wa Stern-Geary,
Kufuatia Zou et al. 33, thamani ya kawaida ya mteremko wa Tafel B katika kazi hii ilichukuliwa kuwa 26 mV/des. Kielelezo cha 2d kinaonyesha kuwa alama za sampuli zisizo za kibiolojia 2707 zilisalia kuwa thabiti, huku sampuli ya P. aeruginosa ilibadilika-badilika sana baada ya saa 24 za kwanza. Sampuli za viwango vya juu vya maadili ya P. kuliko vidhibiti visivyo vya kibaolojia. Mwenendo huu unaambatana na matokeo ya upinzani wa ubaguzi.
EIS ni mbinu nyingine isiyo ya uharibifu inayotumiwa kubainisha athari za kielektroniki kwenye miingiliano iliyoharibika. Mtazamo wa kuzuia na kukokotoa thamani za uwezo wa vielelezo vilivyofichuliwa kwa vyombo vya habari vya abiotic na suluhu ya Pseudomonas aeruginosa, upinzani wa Rb wa filamu/filamu ya kibayolojia inayoundwa kwenye uso wa sampuli, upinzani wa uhamishaji chaji wa Rct na safu mbili za Cdl Cdl capatant Vigezo vya Kipengele cha Awamu (CPE).
Kielelezo cha 3 kinaonyesha viwanja vya Nyquist vya kawaida (a na b) na viwanja vya Bode (a' na b') vya sampuli 2707 za HDSS katika abiotic medium na mchuzi wa P. aeruginosa kwa nyakati tofauti za incubation. Kipenyo cha pete ya Nyquist hupungua kwa uwepo wa Pseudomonas aeruginosa. The Bode 3b incubation magni. Impedans.Taarifa juu ya muda wa kupumzika mara kwa mara inaweza kutolewa na awamu ya maxima.Mchoro wa 4 unaonyesha muundo wa muundo wa msingi wa tabaka la monolayer (a) na bilayer (b) na EECs zinazolingana.CPE huletwa katika modeli ya EEC. Kukubalika kwake na kizuizi huonyeshwa kama ifuatavyo:
Miundo miwili ya kimwili na mizunguko inayolingana ya kutosheleza wigo wa impedance ya sampuli ya 2707 HDSS:
ambapo Y0 ni ukubwa wa CPE, j ni nambari ya kufikiria au (-1) 1/2, ω ni mzunguko wa angular, na n ni index ya nguvu ya CPE chini ya umoja35. Inverse ya upinzani wa uhamisho wa malipo (yaani 1 / Rct) inalingana na kiwango cha kutu.Rct ndogo ina maana ya kasi ya kutu ya siku 14 ya Rct 27. Sampuli za Pseudomonas aeruginosa zilifikia 32 kΩ cm2, ndogo zaidi kuliko 489 kΩ cm2 ya sampuli zisizo za kibiolojia (Jedwali 4).
Picha za CLSM na picha za SEM kwenye Mchoro wa 5 zinaonyesha wazi kwamba ufunikaji wa biofilm kwenye uso wa sampuli ya 2707 HDSS baada ya siku 7 ni mnene. Hata hivyo, baada ya siku 14, chanjo ya biofilm ilikuwa chache na baadhi ya seli zilizokufa zilionekana. unene wa biofilm ulibadilika kutoka 23.4 μm baada ya siku 7 hadi 18.9 μm baada ya siku 14. Unene wa wastani wa biofilm pia ulithibitisha mwelekeo huu.Ilipungua kutoka 22.2 ± 0.7 μm baada ya siku 7 hadi 17.8 ± 1.0 μm baada ya siku 14.
(a) Picha ya 3-D CLSM baada ya siku 7, (b) Picha ya 3-D CLSM baada ya siku 14, (c) Picha ya SEM baada ya siku 7 na (d) Picha ya SEM baada ya siku 14.
EDS ilifunua vipengele vya kemikali katika biofilms na bidhaa za kutu kwenye sampuli zilizowekwa kwa P. aeruginosa kwa siku 14. Mchoro wa 6 unaonyesha kuwa maudhui ya C, N, O, na P katika biofilms na bidhaa za kutu ni ya juu zaidi kuliko yale ya metali tupu, kwa sababu vipengele hivi vinahusishwa na biofilms na metabolites yao.Microbes ya microbes na kiwango cha juu cha chromium zinahitaji tu trace ya chuma na kiwango cha juu cha chuma. biofilm na bidhaa za kutu kwenye uso wa vielelezo zinaonyesha kuwa matrix ya chuma imepoteza vitu kwa sababu ya kutu.
Baada ya siku 14, shimo na bila P. aeruginosa ilizingatiwa katika 2216E kati. uso wa sampuli za udhibiti usio wa kibaiolojia (kina cha juu cha shimo 0.02 μm). Kina cha juu cha shimo kilichosababishwa na Pseudomonas aeruginosa kilikuwa 0.52 μm baada ya siku 7 na 0.69 μm baada ya siku 14, kulingana na kina cha juu cha shimo cha sampuli 3 (shimo 10 iliyofikiwa 0 kwa kila sampuli 2) ilichaguliwa. μm na 0.52 ± 0.15 μm, mtawalia (Jedwali 5). Thamani hizi za kina cha shimo ni ndogo lakini muhimu.
(a) Kabla ya kukaribia aliyeambukizwa, (b) siku 14 kwenye angavu na (c) siku 14 kwenye mchuzi wa Pseudomonas aeruginosa.
Kielelezo cha 8 kinaonyesha mwonekano wa XPS wa nyuso tofauti za sampuli, na utunzi wa kemikali uliochanganuliwa kwa kila uso umefupishwa katika Jedwali 6. Katika Jedwali la 6, asilimia za atomiki za Fe na Cr mbele ya P. aeruginosa (sampuli A na B) zilikuwa chini zaidi kuliko zile za sampuli za udhibiti zisizo za kibiolojia (sampuli za C, sampuli za C2). curve ya taswira ya kiwango cha msingi iliwekwa kwa vipengee vinne vya kilele vilivyo na thamani za nishati inayofunga (BE) za 574.4, 576.6, 578.3 na 586.8 eV, ambayo inaweza kuhusishwa na Cr, Cr2O3, CrO3 na Cr(OH)3, mtawalia, isiyo ya kibiolojia na bg. Wigo wa kiwango cha msingi cha 2p una vilele viwili kuu vya Cr (573.80 eV kwa BE) na Cr2O3 (575.90 eV kwa BE) katika Mchoro 9c na d, mtawalia.Tofauti ya kuvutia zaidi kati ya sampuli za abiotic na P. aeruginosa ilikuwa uwepo wa sehemu ya jamaa ya Cr6+ ya Cr6+ (8BE) ya juu zaidi ya Cr6+ (8BE H. eV) chini ya biofilm.
Mtazamo mpana wa XPS wa uso wa sampuli ya 2707 HDSS katika vyombo vya habari viwili ni siku 7 na siku 14, kwa mtiririko huo.
(a) siku 7 za kukabiliwa na P. aeruginosa, (b) siku 14 za kuathiriwa na P. aeruginosa, (c) siku 7 katika angavunosa na (d) siku 14 katika angavu.
HDSS huonyesha viwango vya juu vya ukinzani wa kutu katika mazingira mengi.Kim et al. 2 iliripoti kuwa UNS S32707 HDSS ilifafanuliwa kuwa DSS yenye aloi ya juu yenye PREN ya zaidi ya 45. Thamani ya PREN ya sampuli ya 2707 HDSS katika kazi hii ilikuwa 49. Hii ni kutokana na maudhui yake ya juu ya chromium na viwango vya juu vya molybdenum na Ni, ambavyo vina manufaa katika mazingira ya tindikali na upungufu wa kloridi ya juu. muundo mdogo ni muhimu kwa uimara wa muundo na upinzani wa kutu.Hata hivyo, licha ya upinzani wake bora wa kemikali, data ya majaribio katika kazi hii inaonyesha kuwa 2707 HDSS haina kinga kabisa kwa MIC ya P. aeruginosa biofilms.
Matokeo ya electrochemical yalionyesha kuwa kiwango cha kutu cha 2707 HDSS katika mchuzi wa P. aeruginosa kiliongezeka kwa kiasi kikubwa baada ya siku 14 ikilinganishwa na kati isiyo ya kibaiolojia. Katika Mchoro 2a, kupunguzwa kwa Eocp kulionekana katika kati ya abiotic na mchuzi wa P. aeruginosa wakati wa masaa 24 ya kwanza. Baada ya hapo, uso wa uso wa specimen umekamilika, sehemu ya juu ya uso wa Eocp imekamilika. Imara kiasi36.Hata hivyo, kiwango cha Eocp ya kibiolojia kilikuwa cha juu zaidi kuliko cha Eocp isiyo ya kibaiolojia.Kuna sababu ya kuamini kwamba tofauti hii inatokana na uundaji wa biofilm ya P. aeruginosa.Katika Mchoro wa 2d, mbele ya P. aeruginosa, thamani ya icorr ya 2707 HDSS ilifikia μA ya juu ya 0.6 ilifikia HDSS ya 0.6 cm22, ambayo ilikuwa 0.6 cm22 ya juu ya HDSS. ile ya udhibiti wa abiotic (0.063 μA cm-2), ambayo ilikuwa sawa na thamani ya Rct iliyopimwa na EIS. Katika siku chache za kwanza, maadili ya impedance katika mchuzi wa P. aeruginosa yaliongezeka kutokana na kuunganishwa kwa seli za P. aeruginosa na kuundwa kwa biofilms. uundaji wa biofilms na metabolites za biofilm. Kwa hiyo, upinzani wa kutu ulipungua kwa muda, na kiambatisho cha P. aeruginosa kilisababisha kutu ya ndani. Mwelekeo wa vyombo vya habari vya abiotic ulikuwa tofauti.Upinzani wa kutu wa udhibiti usio wa kibaiolojia ulikuwa wa juu zaidi kuliko thamani inayofanana ya sampuli zilizowekwa kwa P. aerugbiurinosa sampuli, kwa thamani ya aeruginothers ya RF. 2707 HDSS ilifikia 489 kΩ cm2 siku ya 14, ambayo ilikuwa mara 15 ya thamani ya Rct (32 kΩ cm2) mbele ya P. aeruginosa. Kwa hiyo, 2707 HDSS ina upinzani bora wa kutu katika mazingira ya tasa, lakini haihimili mashambulizi ya MIC na P. aeruginosa biomsfil
Matokeo haya yanaweza pia kuzingatiwa kutokana na mikondo ya mgawanyiko kwenye Kielelezo 2b. Tawi la anodic lilihusishwa na uundaji wa filamu ya Pseudomonas aeruginosa na athari za oxidation ya chuma. Wakati huo huo mmenyuko wa cathodic ni kupungua kwa oksijeni. Uwepo wa P. aeruginosa uliongeza sana udhibiti wa kutu na udhibiti wa sasa wa juu kuliko ukubwa huu. kwamba P. aeruginosa biofilm huongeza ulikaji wa ndani wa 2707 HDSS.Yuan et al29 iligundua kuwa msongamano wa sasa wa kutu wa 70/30 aloi ya Cu-Ni uliongezeka kwa changamoto ya P. aeruginosa biofilm. 2707 HDSS katika kazi hii.Filamu za aerobiki zinaweza pia kuwa na oksijeni kidogo chini yao. Kwa hivyo, kutofaulu kupitisha uso wa chuma kwa oksijeni kunaweza kuwa sababu inayochangia MIC katika kazi hii.
Dickinson na wengine. 38 ilipendekeza kuwa viwango vya athari za kemikali na electrochemical vinaweza kuathiriwa moja kwa moja na shughuli za kimetaboliki ya bakteria ya sessile juu ya uso wa sampuli na asili ya bidhaa za kutu.Kama inavyoonyeshwa katika Mchoro 5 na Jedwali la 5, idadi ya seli na unene wa biofilm ilipungua baada ya siku 14. Hii inaweza kuelezewa kwa sababu kwamba baada ya siku 14 za SS, seli nyingi za 2 7 zilikufa kwenye uso wa HD 7. kupungua kwa virutubishi katika kati ya 2216E au kutolewa kwa ayoni za chuma zenye sumu kutoka kwa tumbo la 2707 HDSS. Hiki ni kizuizi cha majaribio ya kundi.
Katika kazi hii, filamu ya kibayolojia ya P. aeruginosa ilikuza upungufu wa ndani wa Cr na Fe chini ya filamu ya kibayolojia kwenye uso wa 2707 HDSS (Kielelezo 6). Katika Jedwali la 6, upunguzaji wa Fe na Cr katika sampuli D ikilinganishwa na sampuli C, ikionyesha kwamba Fe na Cr iliyoyeyushwa iliyosababishwa na P. aeruginosa iliyotumika zaidi ya siku 27 ya biofilm ya kwanza ni 21 hadi 27. simulate mazingira ya baharini.Ina 17700 ppm Cl-, ambayo inalinganishwa na ile inayopatikana katika maji asilia ya bahari. Uwepo wa 17700 ppm Cl- ndio sababu kuu ya kupunguzwa kwa Cr katika sampuli za abiotic za siku 7 na 14 zilizochanganuliwa na XPS. Ikilinganishwa na sampuli ya P. aeroginotiki iliyosababishwa na sampuli nyingi za aeroginotiki ilikuwa chini ya sampuli za aeruginoso za kupunguzwa kwa Cr. kwa upinzani mkali wa Cl− wa 2707 HDSS katika mazingira ya viumbe hai. Mchoro 9 unaonyesha kuwepo kwa Cr6+ katika filamu ya passivation.Inaweza kuhusika katika uondoaji wa Cr kutoka kwenye nyuso za chuma na P. aeruginosa biofilms, kama ilivyopendekezwa na Chen na Clayton.
Kutokana na ukuaji wa bakteria, thamani ya pH ya kati kabla na baada ya kulima ilikuwa 7.4 na 8.2, mtawalia. Kwa hiyo, chini ya P. aeruginosa biofilm, kutu ya asidi ya kikaboni haiwezekani kuwa sababu ya kuchangia kazi hii kutokana na pH ya juu kiasi katika kati ya wingi. pH ya kati isiyo ya kibiolojia haikubadilika kwa kiasi kikubwa udhibiti wa awali 7. 7.5) wakati wa kipindi cha mtihani wa siku 14. Ongezeko la pH katika njia ya chanjo baada ya incubation lilitokana na shughuli za kimetaboliki za P. aeruginosa na ilionekana kuwa na athari sawa kwa pH kwa kukosekana kwa vipande vya mtihani.
Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro wa 7, kina cha juu cha shimo kilichosababishwa na P. aeruginosa biofilm kilikuwa 0.69 μm, ambacho kilikuwa kikubwa zaidi kuliko kile cha angavu (0.02 μm). Hii inalingana na data ya kielektroniki iliyoelezwa hapo juu. Kina cha shimo cha 0.69 μm ni zaidi ya mara kumi ndogo kuliko thamani ya μm 205 iliyoripotiwa chini ya DSS 9.5 iliyoripotiwa. data zinaonyesha kuwa 2707 HDSS inaonyesha ukinzani bora wa MIC ikilinganishwa na 2205 DSS. Hili halipaswi kushangaza, kwa kuwa 2707 HDSS ina maudhui ya chromium ya juu zaidi, ikitoa ustahimilivu wa kudumu, kutokana na muundo wa awamu uliosawazishwa bila mvua za pili hatari, hivyo kufanya iwe vigumu kwa P. aeruginosa kupunguza na kuanza kupatwa kwa pointi.
Kwa kumalizia, shimo la MIC lilipatikana kwenye uso wa 2707 HDSS katika mchuzi wa P. aeruginosa ikilinganishwa na pitting isiyo na maana katika vyombo vya habari vya abiotic.Kazi hii inaonyesha kwamba 2707 HDSS ina upinzani bora wa MIC kuliko 2205 DSS, lakini haina kinga kamili kwa MIC kutokana na P. aeruginosa biofilm.Matokeo haya yanakadiriwa ya huduma ya maisha ya stain.
Kuponi ya 2707 HDSS inatolewa na Shule ya Metallurgy ya Chuo Kikuu cha Kaskazini-Mashariki (NEU) huko Shenyang, Uchina. Muundo wa kimsingi wa 2707 HDSS umeonyeshwa kwenye Jedwali la 1, ambalo lilichambuliwa na Idara ya Uchambuzi na Upimaji wa Nyenzo za NEU. Sampuli zote zilitibiwa kwa 1180 °C kwa kupima SS kwa saa 7 kwa SS corped 7. na sehemu ya juu ya uso iliyoonekana ya sm2 iling'arishwa hadi changarawe 2000 kwa karatasi ya silikoni ya kaboni na ikang'arishwa zaidi kwa kusimamishwa kwa poda ya 0.05 μm Al2O3. Pande na chini zinalindwa na rangi ya ajizi. Baada ya kukaushwa, vielelezo vilioshwa kwa maji yasiyo na uchafu na kusafishwa kwa 5% kwa vl.05. kisha hewa kavu chini ya mwanga wa ultraviolet (UV) kwa saa 0.5 kabla ya matumizi.
Marine Pseudomonas aeruginosa Aina ya MCCC 1A00099 ilinunuliwa kutoka Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC), Uchina.Pseudomonas aeruginosa ilikuzwa kwa aerobiki kwa nyuzijoto 37°C katika chupa za mililita 250 na seli za glasi za kielektroniki za 500 kwa kutumia Marine 2216o kioevu cha Cope Cope. Qingdao, Uchina).Wastani (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 SrCl8, 0.2 H2, 0.2 0.004 NaSiO3, 0016 NH3, 0016 NH3, 0016 NaH2PO4 , 5.0 peptoni, dondoo ya chachu 1.0 na citrate 0.1 ya feri. Kuweka otomatiki kwa 121°C kwa dakika 20 kabla ya kuchanjwa.Hesabu sessile ya chini na meta 4 ya hemocytomic kwa kutumia meta 4 ya amocytoniki ya planktonic X. ukuzaji.Mkusanyiko wa awali wa seli ya planktonic Pseudomonas aeruginosa mara tu baada ya kuchanjwa ilikuwa takriban seli 106/ml.
Vipimo vya kielektroniki vilifanywa katika seli ya glasi ya elektrodi tatu yenye ujazo wa kati wa 500 ml. Karatasi ya platinamu na electrode iliyojaa ya kalori (SCE) iliunganishwa kwenye reactor kupitia capillaries ya Luggin iliyojaa madaraja ya chumvi, ambayo hutumika kama elektrodi za kukabiliana na kumbukumbu, kwa mtiririko huo. cm2 ya eneo lililo wazi la upande mmoja kwa elektrodi inayofanya kazi.Wakati wa vipimo vya elektrokemikali, sampuli ziliwekwa katika 2216E kati na kudumishwa kwa halijoto ya kila mara ya incubation (37 °C) katika umwagaji wa maji.OCP, LPR, EIS na data inayoweza kubadilika ya polarization ilipimwa kwa kutumia potentiostat ya Autolab (Rejea 600, ILPm ya majaribio ya USA, Inc. kiwango cha 0.125 mV s-1 katika safu ya -5 na 5 mV kwa Eocp na masafa ya sampuli ya 1 Hz.EIS ilifanywa kwa wimbi la sine katika masafa ya masafa ya 0.01 hadi 10,000 Hz kwa kutumia volti 5 mV iliyotumika kwa hali ya uthabiti Eocp. ilifikiwa.Miindo ya utengano iliendeshwa kutoka -0.2 hadi 1.5 V dhidi ya Eocp kwa kiwango cha skaniko cha 0.166 mV/s.Kila jaribio lilirudiwa mara 3 na bila P. aeruginosa.
Sampuli za uchanganuzi wa metallografia ziling'arishwa kimakanika kwa karatasi ya SiC yenye grit 2000 na kisha kung'aa zaidi kwa kusimamishwa kwa poda ya 0.05 μm Al2O3 kwa uchunguzi wa macho.Uchambuzi wa metallografia ulifanywa kwa kutumia hadubini ya macho.Vielelezo vilichorwa na myeyusho wa hidroksidi ya potasiamu 10 wt.% 43%.
Baada ya incubation, sampuli zilioshwa mara 3 na phosphate-buffered saline (PBS) ufumbuzi (pH 7.4 ± 0.2) na kisha fasta na 2.5% (v/v) glutaraldehyde kwa saa 10 kurekebisha biofilms.Ilitolewa hatimaye maji kwa mfululizo wa daraja (50%, 8, 70%, 50%, 8%, 70% 95% na 100% v/v) ya ethanoli kabla ya kukausha hewa.Mwishowe, uso wa sampuli hunyunyizwa na filamu ya dhahabu ili kutoa upenyezaji kwa uchunguzi wa SEM.Picha za SEM zililenga madoa yenye seli nyingi za P. aeruginosa zilizokauka kwenye uso wa kila sampuli.Fanya uchambuzi wa EDSAic (LSM 710, Zeiss, Ujerumani) ilitumika kupima kina cha shimo.Ili kutazama mashimo ya kutu chini ya biofilm, kipande cha majaribio kilisafishwa kwanza kulingana na Kiwango cha Kitaifa cha Kichina (CNS) GB/T4334.4-2000 ili kuondoa bidhaa za kutu na biofilm kwenye uso wa kipande cha jaribio.
Uchanganuzi wa picha ya elektroni ya X-ray (XPS, ESCALAB250 mfumo wa uchanganuzi wa uso, Thermo VG, USA) ulifanyika kwa kutumia chanzo cha X-ray cha monokromatiki (laini ya alumini ya Kα yenye nishati ya eV 1500 na nishati ya W 150) juu ya kiwango kikubwa cha nishati inayofunga 0 chini ya hali ya kawaida -1350 eV. High-resolution walikuwa 2 wa nishati iliyorekodiwa eV0 hatua ya eV0. ukubwa.
Vielelezo vilivyowekwa viliondolewa na kuoshwa kwa upole kwa PBS (pH 7.4 ± 0.2) kwa s45 15. Ili kuchunguza uwezekano wa bakteria wa biofilms kwenye sampuli, biofilms zilitiwa madoa kwa kutumia LIVE/DEAD BacLight BacLight Viability Kit (Invitrogen, Eugene, Eugene, Eugene, Eugene, T. rangi ya fluorescent ya SYTO-9 na rangi nyekundu ya propidium iodide (PI) ya fluorescent. Chini ya CLSM, vitone vyenye rangi ya kijani kibichi na nyekundu vinawakilisha seli hai na zilizokufa, mtawalia. Kwa uwekaji madoa, mchanganyiko wa 1 ml yenye 3 μl SYTO-9 na 3 μl myeyusho wa PI uliwekwa ndani ya chumba chenye giza kwa dakika 20 na zaidi ya 23 oC. sampuli zilizingatiwa kwa urefu wa mawimbi mawili (nm 488 kwa seli hai na 559 nm kwa seli zilizokufa) kwa kutumia mashine ya Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Japan).Unene wa Biofilm ulipimwa katika hali ya 3-D ya kutambaza.
Jinsi ya kunukuu makala haya: Li, H. et al.Microbial corrosion of 2707 super duplex chuma cha pua na marine Pseudomonas aeruginosa biofilm.science.Rep. 6, 20190; doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticelli, C. & Zucchi, F. Stress kutu ufa wa LDX 2101 duplex chuma cha pua katika ufumbuzi wa kloridi mbele ya thiosulfate.coros.science.80, 205-212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Athari ya matibabu ya joto ya suluhisho na nitrojeni katika kulinda gesi kwenye upinzani wa kutu wa shimo la super duplex chuma cha pua welds.coros.science.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Uchunguzi wa Kemikali Linganishi wa Uharibifu wa Mashimo ya Mikrobial na Kemikali ya Kieletroniki katika 316L Chuma cha pua.coros.science.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Tabia ya electrochemical ya 2205 duplex chuma cha pua katika miyeyusho ya alkali ya pH tofauti mbele ya kloridi.Electrochim.Journal.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Athari za biofilamu za baharini kwenye kutu: mapitio mafupi.Electrochim.Journal.54, 2-7 (2008).