Misaotra anao nitsidika ny Nature.com.Ny kinova browser ampiasainao dia manana fanohanana CSS voafetra.Mba hahazoana traikefa tsara indrindra, manoro hevitra anao izahay hampiasa navigateur nohavaozina (na esory ny Compatibility Mode amin'ny Internet Explorer).Mandritra izany fotoana izany, mba hiantohana ny fanohizana ny fanohanana, dia hanolotra ny tranokala tsy misy fomba sy JavaScript izahay.
Olana goavana amin'ny indostria maro ny harafesina mikraoba (MIC), satria mety hiteraka fatiantoka ara-toekarena goavana izany.Super duplex stainless steel 2707 (2707 HDSS) dia ampiasaina amin'ny tontolo an-dranomasina noho ny fanoherana simika tena tsara.Na izany aza, ny fanoherana ny MIC dia tsy naseho tamin'ny andrana.Ity fanadihadiana ity dia nandinika ny fitondran-tenan'ny MIC 2707 HDSS vokatry ny bakteria aerôbika an-dranomasina Pseudomonas aeruginosa.Ny fanadihadiana elektrokimia dia naneho fa eo anatrehan'ny biofilm Pseudomonas aeruginosa ao amin'ny medium 2216E, dia misy fiovana tsara eo amin'ny mety hisian'ny harafesina sy ny fitomboan'ny hakitroky ny hakitroky ankehitriny.Ny famakafakana ny x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) dia mampiseho ny fihenan'ny votoatin'ny Cr eo amin'ny santionany eo ambanin'ny biofilm.Ny famakafakana hita maso ireo lavaka dia nampiseho fa ny biofilm P. aeruginosa dia namokatra ny halalin'ny lavaka ambony indrindra 0,69 µm nandritra ny 14 andro nanaovana incubation.Na dia kely aza izany, dia manondro fa ny 2707 HDSS dia tsy voaaro tanteraka amin'ny MIC an'ny biofilms P. aeruginosa.
Duplex stainless steels (DSS) dia ampiasaina betsaka amin'ny indostria isan-karazany noho ny fampifangaroana tonga lafatra ny toetra mekanika tsara sy ny fanoherana ny harafesina1,2.Na izany aza, mbola misy ny fandotoana eo an-toerana ary misy fiantraikany amin'ny fahamendrehan'ity vy3,4 ity.Ny DSS dia tsy mahatohitra ny harafesina mikraoba (MIC)5,6.Na dia eo aza ny karazana fampiharana maro ho an'ny DSS, dia mbola misy ny tontolo izay tsy ampy ny fanoherana ny korosi DSS ho an'ny fampiasana maharitra.Midika izany fa ilaina ny fitaovana lafo vidy kokoa miaraka amin'ny fanoherana harafesina ambony kokoa.Hitan'i Jeon et al7 fa na ny vy tsy misy vy (SDSS) super duplex aza dia misy fetrany eo amin'ny lafiny fanoherana ny harafesina.Noho izany, amin'ny toe-javatra sasany dia ilaina ny super duplex stainless steels (HDSS) miaraka amin'ny fanoherana harafesina ambony kokoa.Izany dia nitarika ny fivoaran'ny HDSS avo lenta.
Ny fanoherana ny harafesina DSS dia miankina amin'ny tahan'ny alpha sy gamma phases ary lany ao amin'ny faritra Cr, Mo ary W 8, 9, 10 mifanakaiky amin'ny dingana faharoa.Ny HDSS dia misy votoaty avo lenta amin'ny Cr, Mo ary N11, noho izany dia manana fanoherana mahery vaika izy ary sanda avo (45-50) amin'ny isa mitovy amin'ny fanoheran'ny pitting (PREN) voafaritry ny wt.% Cr + 3.3 (wt.% Mo + 0,5 wt.%W) + 16% wt.N12.Ny fanoherana ny harafesiny tsara dia miankina amin'ny fitambarana voalanjalanja misy 50% eo ho eo ny feritika (α) sy 50% austenitic (γ).Ny HDSS dia manana toetra mekanika tsara kokoa ary fanoherana avo kokoa amin'ny harafesina chloride.Ny fanamafisana ny fanoherana ny harafesina dia manitatra ny fampiasana HDSS amin'ny tontolo chloride mahery vaika kokoa toy ny tontolo an-dranomasina.
Olana lehibe amin'ny indostria maro toy ny indostrian'ny solika sy entona ary rano ny MIC14.MIC no 20% amin'ny fahasimbana rehetra amin'ny harafesina15.Ny MIC dia harafesina bioelectrochemical izay azo jerena amin'ny tontolo maro.Ny biofilm izay miforona eo amin'ny tampon'ny metaly dia manova ny toetry ny electrochemical, ka misy fiantraikany amin'ny fizotran'ny harafesina.Heverin'ny maro fa vokatry ny biofilms ny korosi MIC.Ny zavamiaina bitika elektrônika dia mihinana metaly mba hahazoana ny angovo ilainy hivelomana17.Ny fanadihadiana momba ny MIC vao haingana dia naneho fa ny EET (famindrana elektrônika extracellular) no antony mametra ny tahan'ny MIC ateraky ny micro micro-organismes.Zhang et al.18 dia naneho fa ny mpanelanelana elektronika dia manafaingana ny famindrana elektrôna eo anelanelan'ny sela Desulfovibrio sessificans sy 304 stainless steel, ka miteraka fanafihana MIC mahery kokoa.Anning et al.19 ary Wenzlaff et al.20 dia naneho fa ny biofilms amin'ny bakteria mampidi-doza sulfate (SRBs) dia afaka misintona mivantana ny elektrôna avy amin'ny substrate metaly, ka miteraka lavaka mafy.
DSS dia fantatra fa mora voan'ny MIC ao amin'ny haino aman-jery misy SRBs, vy-mihena bakteria (IRBs), sns. 21.Ireo bakteria ireo dia miteraka lavaka eo an-toerana eo amin'ny tampon'ny DSS eo ambanin'ny biofilms22,23.Tsy toy ny DSS, ny HDSS24 MIC dia tsy dia fantatra loatra.
Pseudomonas aeruginosa dia bakteria Gram-negatif, mihetsiketsika, miendrika tsorakazo izay miparitaka be amin'ny natiora25.Pseudomonas aeruginosa dia vondrona mikraoba lehibe ao amin'ny tontolo an-dranomasina ihany koa, ka mahatonga ny fifantohana MIC avo lenta.Pseudomonas dia mandray anjara mavitrika amin'ny fizotran'ny harafesina ary ekena ho mpanjanaka mpisava lalana mandritra ny fananganana biofilm.Mahat et al.28 sy Yuan et al.29 dia naneho fa ny Pseudomonas aeruginosa dia mirona hampitombo ny tahan'ny harafesina amin'ny vy malefaka sy ny firaka amin'ny tontolo anaty rano.
Ny tanjona fototra amin'ity asa ity dia ny fanadihadiana ny fananan'ny MIC 2707 HDSS vokatry ny bakteria aerôbika an-dranomasina Pseudomonas aeruginosa amin'ny fampiasana fomba elektrokimia, fomba famakafakana amin'ny tany ary famakafakana vokatra harafesina.Ny fanadihadiana momba ny electrochemical, anisan'izany ny open circuit potential (OCP), ny linear polarization resistance (LPR), ny electrochemical impedance spectroscopy (EIS), ary ny mety ho polarization dinamika, dia natao mba handinihana ny fihetsiky ny MIC 2707 HDSS.Ny famakafakana spectrometric dispersive angovo (EDS) dia natao mba hamantarana ireo singa simika amin'ny faritra misy harafesina.Ankoatra izany, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) dia nampiasaina mba hamaritana ny fahamarinan-toerana ny oxide film passivation eo ambany fitarihan'ny tontolo an-dranomasina misy Pseudomonas aeruginosa.Ny halalin'ny lavaka dia norefesina teo ambanin'ny mikraoskaopy laser scanning confocal (CLSM).
Ny tabilao 1 dia mampiseho ny firafitry ny simika amin'ny 2707 HDSS.Ny tabilao 2 dia mampiseho fa ny 2707 HDSS dia manana toetra mekanika tena tsara miaraka amin'ny tanjaky ny 650 MPa.Ao amin'ny fig.1 dia mampiseho ny microstructure optika ny vahaolana hafanana tsaboina 2707 HDSS.Ao amin'ny microstructure misy eo amin'ny 50% austenite sy 50% ferrite phases, elongated bands austenite sy ferrite phases tsy misy dingana faharoa hita.
Ao amin'ny fig.Ny 2a dia mampiseho ny mety hisian'ny faritra misokatra (Eocp) mifanohitra amin'ny fotoana fampidiran-dresaka ho an'ny 2707 HDSS ao amin'ny 2216E abiotic medium sy P. aeruginosa broth mandritra ny 14 andro amin'ny 37 ° C.Mampiseho izany fa ao anatin'ny 24 ora voalohany ny fiovana lehibe indrindra sy manan-danja indrindra amin'ny Eocp.Ny sandan'ny Eocp amin'ireo tranga roa ireo dia nitombo teo amin'ny -145 mV (raha ampitahaina amin'ny SCE) manodidina ny 16 ora ary avy eo dia nihena be, nahatratra -477 mV (raha ampitahaina amin'ny SCE) ary -236 mV (raha ampitahaina amin'ny SCE) ho an'ny santionany abiotika.ary ny tapakila Pseudomonas aeruginosa).Taorian'ny 24 ora, ny sandan'ny Eocp 2707 HDSS ho an'ny P. aeruginosa dia tsy miova amin'ny -228 mV (raha ampitahaina amin'ny SCE), raha ny sanda mifanaraka amin'ny santionany tsy biolojika dia eo amin'ny -442 mV (raha ampitahaina amin'ny SCE).Ny Eocp teo anatrehan'ny P. aeruginosa dia somary ambany.
Fandinihana electrochemical momba ny santionany 2707 HDSS amin'ny medium abiotic sy ny ron-kena Pseudomonas aeruginosa amin'ny 37 ° C:
(a) Eocp ho toy ny fiasan'ny fotoana fiposahan'ny masoandro, (b) polarization curves amin'ny andro 14, (c) Rp ho toy ny fiasan'ny fotoana fiposahan'ny masoandro, ary (d) icorr ho toy ny fiasan'ny fotoana fiposahan'ny masoandro.
Ny tabilao 3 dia mampiseho ny mari-pamantarana korosiana elektrokimia amin'ny santionany 2707 HDSS voan'ny abiotika sy Pseudomonas aeruginosa voafantina nandritra ny 14 andro.Ny tangents ny anode sy cathode curves dia extrapolated mba hahazoana ny intersections manome harafesiny hakitroky ny ankehitriny hakitroky (icorr), harafesiny mety (Ecorr) ary Tafel slope (βα sy βc) araka ny fitsipika fomba30,31.
Araka ny asehon’ny sary.2b, ny fiovan'ny fiakarana amin'ny curve P. aeruginosa dia niteraka fitomboan'ny Ecorr raha oharina amin'ny curve abiotic.Ny sandan'ny icorr, izay mifanaraka amin'ny tahan'ny harafesina, dia nitombo ho 0.328 µA cm-2 ao amin'ny santionany Pseudomonas aeruginosa, izay avo efatra heny noho ny santionany tsy biolojika (0.087 µA cm-2).
LPR dia fomba electrochemical mahazatra tsy manimba ny famakafakana ny harafesina haingana.Izy io koa dia nampiasaina handinihana ny MIC32.Ao amin'ny fig.Ny 2c dia mampiseho ny fanoherana polarization (Rp) ho toy ny fiasan'ny fotoana fiposahan'ny masoandro.Ny sandan'ny Rp avo kokoa dia midika fa kely kokoa ny harafesina.Tao anatin'ny 24 ora voalohany dia niakatra 1955 kΩ cm2 ny HDSS ho an'ny santionany abiotika ary 1429 kΩ cm2 ho an'ny santionany Pseudomonas aeruginosa.Ny sary 2c dia mampiseho ihany koa fa nihena haingana ny sandan'ny Rp taorian'ny andro iray ary nijanona tsy niova nandritra ny 13 andro manaraka.Ny sandan'ny Rp amin'ny santionany Pseudomonas aeruginosa dia eo amin'ny 40 kΩ cm2, izay ambany lavitra noho ny sanda 450 kΩ cm2 amin'ny santionany tsy biolojika.
Ny sandan'ny icorr dia mifandanja amin'ny tahan'ny harafesina mitovy.Ny sandany dia azo kajy amin'ny equation Stern-Giri manaraka:
Araka ny voalazan'i Zoe et al.33, ny sanda mahazatra amin'ny tehezan'i Tafel B amin'ity asa ity dia noraisina ho 26 mV/dec.Ny sary 2d dia mampiseho fa ny icorr ny santionany tsy biolojika 2707 dia nitoetra ho tsy miova, raha ny santionany P. aeruginosa dia niova be taorian'ny 24 ora voalohany.Ny sandan'ny icorr santionany P. aeruginosa dia filaharana ambony kokoa noho ny an'ny fanaraha-maso tsy biolojika.Ity fironana ity dia mifanaraka amin'ny vokatry ny fanoherana polarization.
EIS dia fomba iray hafa tsy manimba ampiasaina hamaritana ny fanehoan-kevitra elektrokimia amin'ny faritra misy harafesina.Impedance spectra sy ny sandan'ny capacitance kajy amin'ny santionany miharihary amin'ny tontolo abiotika sy ny vahaolana Pseudomonas aeruginosa, sarimihetsika passive / biofilm fanoherana Rb miforona eo amin'ny santionany santionany, fanoherana ny famindrana fiampangana Rct, elektrika roa sosona capacitance Cdl (EDL) ary tsy tapaka QCPE Phase singa masontsivana (CPE ).Ireo mari-pamantarana ireo dia nodinihina bebe kokoa tamin'ny alàlan'ny fametahana ny angon-drakitra tamin'ny alàlan'ny maodely equivalent circuit (EEC).
Ao amin'ny fig.Ny 3 dia mampiseho ny endriky ny Nyquist (a sy b) ary ny Bode (a' sy b') ho an'ny santionany 2707 HDSS amin'ny media abiotika sy ny ron-kena P. aeruginosa ho an'ny vanim-potoana samihafa.Mihena ny savaivony ny peratra Nyquist eo anatrehan'ny Pseudomonas aeruginosa.Ny tabilao Bode (sary 3b ') dia mampiseho ny fitomboan'ny impedance manontolo.Ny fampahalalana momba ny tsy tapaka ny fotoana fialan-tsasatra dia azo alaina avy amin'ny phase maxima.Ao amin'ny fig.4 dia mampiseho ny rafitra ara-batana mifototra amin'ny monolayer (a) sy bilayer (b) ary ny EEC mifanaraka amin'izany.CPE dia ampidirina amin'ny modely EEC.Ny fidirana sy ny impedance dia aseho toy izao manaraka izao:
Modely ara-batana roa sy faritra mitovy amin'izany amin'ny fametrahana ny spektrum impedance amin'ny santionany 2707 HDSS:
izay Y0 dia ny sanda KPI, j dia ny isa an-tsaina na (-1) 1/2, ω dia ny angular frequency, n dia ny KPI hery fanondroana latsaky ny iray35.Ny fanodikodinana fanoherana ny famindrana fiampangana (izany hoe 1/Rct) dia mifanaraka amin'ny tahan'ny harafesina.Ny kely kokoa ny Rct, ny avo kokoa ny tahan'ny harafesiny27.Taorian'ny 14 andro incubation, ny Rct of Pseudomonas aeruginosa santionany dia nahatratra 32 kΩ cm2, izay kely kokoa noho ny 489 kΩ cm2 ny santionany tsy biolojika (Table 4).
Ny sary CLSM sy ny sary SEM ao amin'ny Figure 5 dia mampiseho mazava tsara fa ny coating biofilm amin'ny endriky ny HDSS sample 2707 aorian'ny 7 andro dia matevina.Na izany aza, taorian'ny 14 andro, dia ratsy ny fandrakofana biofilm ary nisy sela maty niseho.Ny tabilao 5 dia mampiseho ny hatevin'ny biofilm amin'ny santionany 2707 HDSS taorian'ny fipoahan'ny P. aeruginosa nandritra ny 7 sy 14 andro.Ny hatevin'ny biofilm ambony indrindra dia niova avy amin'ny 23.4 µm taorian'ny 7 andro ho 18.9 µm taorian'ny 14 andro.Nanamafy izany fironana izany ihany koa ny hatevin'ny biofilm antonony.Nihena avy amin'ny 22.2 ± 0.7 μm izany taorian'ny 7 andro ka hatramin'ny 17.8 ± 1.0 μm taorian'ny 14 andro.
(a) sary 3-D CLSM amin'ny andro 7, (b) sary 3-D CLSM amin'ny andro 14, (c) sary SEM amin'ny andro 7, ary (d) sary SEM amin'ny andro 14.
EMF dia nanambara singa simika ao amin'ny biofilms sy vokatra harafesina amin'ny santionany voan'ny P. aeruginosa nandritra ny 14 andro.Ao amin'ny fig.Ny sary 6 dia mampiseho fa ny votoatin'ny C, N, O, ary P amin'ny biofilms sy ny vokatra harafesina dia ambony lavitra noho ny metaly madio, satria ireo singa ireo dia mifandray amin'ny biofilms sy ny metabolites.Tsy mila chromium sy vy kely fotsiny ny mikraoba.Ny haavo ambony amin'ny Cr sy Fe ao amin'ny biofilm sy ny vokatra harafesina eny ambonin'ny santionany dia manondro fa very singa ny matrix metaly noho ny harafesina.
Rehefa afaka 14 andro, dia nisy lavaka misy sy tsy misy P. aeruginosa hita tamin'ny 2216E antonony.Talohan'ny incubation, ny tampon'ny santionany dia malama sy tsy misy kilema (sary 7a).Taorian'ny incubation sy ny fanesorana ny biofilm sy ny corrosion vokatra, ny lavaka lalina indrindra amin'ny tampon'ny santionany dia nodinihina tamin'ny fampiasana CLSM, araka ny aseho amin'ny sary 7b sy c.Tsy nisy fandotoana mazava hita teo amin'ny tontolon'ny fanaraha-maso tsy biolojika (0,02 µm ny halaliny ambony indrindra).Ny halalin'ny lavaka lehibe indrindra nateraky ny P. aeruginosa dia 0,52 µm tamin'ny 7 andro ary 0,69 µm tamin'ny 14 andro, mifototra amin'ny halalin'ny lavaka lehibe indrindra amin'ny santionany 3 (10 ny halalin'ny lavaka ambony indrindra no nofantenana isaky ny santionany).Fahavitan'ny 0.42 ± 0.12 µm ary 0.52 ± 0.15 µm (Table 5).Ireo soatoavina halalin'ny lavaka ireo dia kely nefa manan-danja.
(a) alohan'ny hatoriana, (b) 14 andro amin'ny tontolo abiotika, ary (c) 14 andro amin'ny ron-kena Pseudomonas aeruginosa.
Ao amin'ny fig.Ny tabilao 8 dia mampiseho ny spectra XPS amin'ny santionany isan-karazany, ary ny singa simika nodinihina ho an'ny sehatra tsirairay dia voafintina ao amin'ny tabilao 6. Ao amin'ny tabilao 6, ny isan-jaton'ny atomika Fe sy Cr eo anatrehan'ny P. aeruginosa (sample A sy B) dia ambany lavitra noho ny fanaraha-maso tsy biolojika.(Santionany C sy D).Ho an'ny santionan'ny P. aeruginosa, ny curve spectral amin'ny haavon'ny nucleus Cr 2p dia napetraka amin'ny singa tampony efatra misy angovo mamatotra (BE) amin'ny 574.4, 576.6, 578.3 ary 586.8 eV, izay azo lazaina amin'ny Cr, Cr2O3, CrO3 .ary Cr(OH)3, tsirairay avy (sary 9a sy b).Ho an'ny santionany tsy biolojika, ny spektrum amin'ny haavon'ny Cr 2p lehibe dia misy tampony roa lehibe ho an'ny Cr (573.80 eV ho an'ny BE) sy Cr2O3 (575.90 eV ho an'ny BE) ao amin'ny Fig.9c sy d.Ny fahasamihafana miavaka indrindra eo amin'ny santionany abiotika sy ny santionany P. aeruginosa dia ny fisian'ny Cr6 + ary ny ampahany ambony kokoa amin'ny Cr(OH)3 (BE 586.8 eV) eo ambanin'ny biofilm.
Ny habaka XPS midadasika amin'ny santionany 2707 HDSS amin'ny haino aman-jery roa dia 7 sy 14 andro, tsirairay avy.
(a) 7 andro voan'ny P. aeruginosa, (b) 14 andro voan'ny P. aeruginosa, (c) 7 andro amin'ny tontolo abiotika, ary (d) 14 andro amin'ny tontolo abiotika.
Ny HDSS dia mampiseho fanoherana avo lenta amin'ny ankamaroan'ny tontolo.Kim et al.2 dia nitatitra fa ny HDSS UNS S32707 dia fantatra ho DSS avo lenta miaraka amin'ny PREN mihoatra ny 45. Ny sandan'ny PREN an'ny sample 2707 HDSS amin'ity asa ity dia 49. Izany dia noho ny votoatin'ny chromium avo lenta sy ny votoatin'ny avo lenta. molybdène sy nikela, izay ilaina amin'ny tontolo asidra.ary ny tontolo iainana misy chloride avo lenta.Ankoatr'izay, ny firafitry ny fifandanjana tsara sy ny microstructure tsy misy kilema dia mahasoa amin'ny fahamarinan-toerana ara-drafitra sy ny fanoherana ny harafesina.Na izany aza, na dia eo aza ny fanoherana simika tena tsara, ny angon-drakitra andrana amin'ity asa ity dia manoro hevitra fa ny 2707 HDSS dia tsy voaaro tanteraka amin'ny P. aeruginosa biofilm MICs.
Ny valin'ny electrochemical dia nampiseho fa ny tahan'ny harafesina amin'ny 2707 HDSS ao amin'ny ron-kena P. aeruginosa dia nitombo be taorian'ny andro 14 raha oharina amin'ny tontolo tsy biolojika.Ao amin'ny sary 2a, ny fihenan'ny Eocp dia hita ao amin'ny media abiotika sy ny ron-kena P. aeruginosa nandritra ny 24 ora voalohany.Aorian'izay, ny biofilm dia mandrakotra tanteraka ny endrik'ilay santionany, ary ny Eocp dia lasa stable36.Na izany aza, ny haavon'ny Eocp biolojika dia ambony lavitra noho ny Eocp tsy biolojika.Misy antony tokony hinoana fa io fahasamihafana io dia mifandray amin'ny fananganana biofilms P. aeruginosa.Ao amin'ny fig.2d eo anatrehan'ny P. aeruginosa, ny sanda icorr 2707 HDSS dia nahatratra 0.627 μA cm-2, izay filaharana ambony kokoa noho ny an'ny fanaraha-maso abiotika (0.063 μA cm-2), izay mifanaraka amin'ny sanda Rct norefesina. avy amin'ny EIS.Nandritra ny andro vitsivitsy voalohany dia nitombo ny sandan'ny impedance ao amin'ny ron-kena P. aeruginosa noho ny fametahana ny sela P. aeruginosa sy ny fananganana biofilms.Na izany aza, rehefa manarona tanteraka ny santionany ny biofilm, dia mihena ny impedance.Ny sosona fiarovana dia voatafika voalohany indrindra noho ny fananganana biofilms sy metabolites biofilm.Vokatr'izany, nihena ny fanoherana ny harafesina rehefa nandeha ny fotoana ary ny fametahana ny P. aeruginosa dia niteraka harafesina teo an-toerana.Tsy mitovy ny fironana amin'ny tontolo abiotika.Ny fanoherana ny harafesina amin'ny fanaraha-maso tsy ara-biolojika dia ambony lavitra noho ny sandan'ny santionany naseho tamin'ny ron-kena P. aeruginosa.Ankoatra izany, ho an'ny fidirana abiotika, ny sanda Rct 2707 HDSS dia nahatratra 489 kΩ cm2 tamin'ny andro 14, izay avo 15 heny noho ny sanda Rct (32 kΩ cm2) eo anatrehan'ny P. aeruginosa.Noho izany, ny 2707 HDSS dia manana fanoherana tsara amin'ny harafesina amin'ny tontolo sterile, saingy tsy mahatohitra ny MIC avy amin'ny biofilms P. aeruginosa.
Ireo vokatra ireo dia azo jerena ihany koa amin'ny curve polarization ao amin'ny Fig.2b.Ny sampana anodic dia misy ifandraisany amin'ny fananganana biofilm Pseudomonas aeruginosa sy ny fihetsiky ny oxidation metaly.Amin'ity tranga ity, ny fanehoan-kevitra cathodic dia ny fihenan'ny oksizenina.Ny fisian'ny P. aeruginosa dia nampitombo be ny hakitroky amin'izao fotoana izao, eo amin'ny lamina ambony kokoa noho ny fanaraha-maso abiotika.Izany dia manondro fa ny biofilm P. aeruginosa dia manatsara ny harafesina eo an-toerana amin'ny 2707 HDSS.Yuan et al.29 dia nahita fa ny hakitroky amin'izao fotoana izao ny hakitroky ny Cu-Ni 70/30 firaka nitombo teo ambanin'ny hetsika P. aeruginosa biofilm.Mety ho noho ny biocatalysis ny fihenan'ny oksizenina avy amin'ny biofilms Pseudomonas aeruginosa.Ity fandinihana ity dia mety manazava ihany koa ny MIC 2707 HDSS amin'ity asa ity.Mety ho vitsy kokoa ny oksizenina eo ambanin'ny biofilm aerobic.Noho izany, ny fandavana ny famerenana indray ny metaly amin'ny oksizenina dia mety ho antony mahatonga ny MIC amin'ity asa ity.
Dickinson et al.38 dia nanolo-kevitra fa ny tahan'ny fanehoan-kevitra simika sy electrochemical dia mety hisy fiantraikany mivantana amin'ny hetsika metabolika amin'ny bakteria sessile eo amin'ny santionany sy ny toetran'ny vokatra harafesina.Araka ny asehon'ny sary 5 sy ny tabilao 5, dia nihena ny isan'ny sela sy ny hatevin'ny biofilm rehefa afaka 14 andro.Izany dia azo hazavaina ara-drariny noho ny zava-misy fa taorian'ny andro 14, ny ankamaroan'ny sela sessile eo ambonin'ny 2707 HDSS dia maty noho ny fihenan'ny otrikaina ao amin'ny medium 2216E na ny famoahana ireo metaly misy poizina avy amin'ny matrix 2707 HDSS.Famerana ny andrana andiany izany.
Amin'ity asa ity, ny biofilm P. aeruginosa dia nandray anjara tamin'ny fihenan'ny Cr sy Fe eo an-toerana eo ambanin'ny biofilm amin'ny 2707 HDSS (sary 6).Ny tabilao 6 dia mampiseho ny fihenan'ny Fe sy ny Cr amin'ny santionany D raha oharina amin'ny santionany C, izay manondro fa ny Fe sy Cr levona vokatry ny biofilm P. aeruginosa dia nitohy nandritra ny 7 andro voalohany.Ny tontolo iainana 2216E dia ampiasaina hanamboarana ny tontolo an-dranomasina.Misy 17700 ppm Cl-, izay azo ampitahaina amin'ny votoatiny ao anaty rano an-dranomasina voajanahary.Ny fisian'ny 17700 ppm Cl- no antony lehibe nahatonga ny fihenan'ny Cr amin'ny santionany abiotika 7- sy 14 andro nodinihina tamin'ny XPS.Raha ampitahaina amin'ny santionany P. aeruginosa, ny famongorana ny Cr amin'ny santionany abiotika dia kely kokoa noho ny fanoherana mahery vaika 2707 HDSS amin'ny chlorine ao anatin'ny fepetra abiotika.Ao amin'ny fig.9 dia mampiseho ny fisian'ny Cr6+ amin'ny sarimihetsika mandalo.Mety ho tafiditra amin'ny fanesorana ny chromium amin'ny vy amin'ny biofilms P. aeruginosa, araka ny soso-kevitr'i Chen sy Clayton.
Noho ny fitomboan'ny bakteria dia 7.4 sy 8.2 ny sandan'ny pH an'ny medium alohan'ny fambolena sy aorian'ny fambolena.Noho izany, eo ambanin'ny biofilm P. aeruginosa, ny harafesina amin'ny asidra organika dia tsy azo inoana fa handray anjara amin'ity asa ity noho ny pH avo lenta amin'ny antonony betsaka.Ny pH an'ny fitaovana fanaraha-maso tsy biolojika dia tsy niova be (avy amin'ny 7.4 voalohany ka hatramin'ny 7.5 farany) nandritra ny vanim-potoana fitsapana 14 andro.Ny fitomboan'ny pH ao amin'ny medium inoculation aorian'ny incubation dia mifandray amin'ny hetsika metabolika amin'ny P. aeruginosa ary hita fa manana fiantraikany mitovy amin'ny pH amin'ny tsy fisian'ny test strips.
Araka ny asehon'ny sary 7, ny halalin'ny lavaka lehibe indrindra nateraky ny biofilm P. aeruginosa dia 0.69 µm, izay lehibe lavitra noho ny an'ny fitaovana abiotika (0.02 µm).Izany dia mifanaraka amin'ny angona electrochemical voalaza etsy ambony.Ny halalin'ny lavaka 0.69 µm dia avo folo heny noho ny sanda 9.5 µm voalaza ho an'ny 2205 DSS amin'ny fepetra mitovy.Ireo angona ireo dia mampiseho fa ny 2707 HDSS dia mampiseho fanoherana tsara kokoa amin'ny MICs noho ny 2205 DSS.Tsy tokony hahagaga izany satria ny 2707 HDSS dia manana haavon'ny Cr avo kokoa izay manome passivation lava kokoa, sarotra kokoa ny manala ny P. aeruginosa, ary noho ny firafitry ny dingana voalanjalanja tsy misy rotsak'orana faharoa manimba dia miteraka pitting.
Ho fehin-kevitra, ny lavaka MIC dia hita teo amin'ny tampon'ny 2707 HDSS tao amin'ny ron-kena P. aeruginosa raha oharina amin'ny lavaka tsy dia misy dikany amin'ny tontolo abiotika.Ity asa ity dia mampiseho fa ny 2707 HDSS dia manana fanoherana tsara kokoa amin'ny MIC noho ny 2205 DSS, saingy tsy voaaro tanteraka amin'ny MIC noho ny biofilm P. aeruginosa.Ireo vokatra ireo dia manampy amin'ny fifantenana ireo vy tsy misy pentina mety sy ny androm-piainan'ny tontolo an-dranomasina.
Kupon ho an'ny 2707 HDSS nomen'ny Northeastern University (NEU) School of Metallurgy any Shenyang, Shina.Ny singa singa amin'ny 2707 HDSS dia aseho ao amin'ny tabilao 1, izay nodinihan'ny NEU Materials Analysis and Testing Department.Ny santionany rehetra dia nokarakaraina tamin'ny vahaolana mafy orina tamin'ny 1180 ° C nandritra ny adiny iray.Talohan'ny fitsapana ny harafesina, ny HDSS 2707 miendrika vola madinika miaraka amin'ny velaran-tany malalaka ambony 1 cm2 dia nolokoana hatramin'ny 2000 grit tamin'ny fasika karbida silisiôna ary avy eo nopotehina tamin'ny slurry vovoka Al2O3 0,05 µm.Ny sisiny sy ny ambany dia voaaro amin'ny loko inert.Aorian'ny fanamainana, ny santionany dia nosasana tamin'ny rano deionized sterile ary nodiovina tamin'ny ethanol 75% (v / v) nandritra ny 0,5 ora.Avy eo izy ireo dia maina amin'ny rivotra amin'ny taratra ultraviolet (UV) mandritra ny 0,5 ora alohan'ny hampiasana azy.
Marine Pseudomonas aeruginosa strain MCCC 1A00099 dia novidina tao amin'ny Xiamen Marine Culture Collection Center (MCCC), Shina.Ny Pseudomonas aeruginosa dia nambolena tao anatin'ny toe-piainana aerôbika amin'ny 37 ° C. ao anaty tavoahangy 250 ml sy sela electrochemical 500 ml amin'ny fampiasana ranon-tsolika Marine 2216E (Qingdao Hope Biotechnology Co., Ltd., Qingdao, Shina).Ny antonony misy (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 SrCl2, 0.08 SrBr2, 0.08 SrBr2 016 6NH26NH3, 3.0016 NH3 5.0 peptone, 1.0 masirasira nalaina sy 0,1 sitrana vy.Autoclave amin'ny 121 ° C mandritra ny 20 minitra alohan'ny inoculation.Manisa sela sessile sy planktonika miaraka amin'ny hemocytometer eo ambanin'ny mikraoskaopy maivana amin'ny fampitomboana 400x.Ny fifantohana voalohany amin'ny planktonic Pseudomonas aeruginosa avy hatrany taorian'ny inoculation dia manodidina ny 106 sela/ml.
Ny fitsapana elektrokimia dia natao tao amin'ny sela fitaratra telo-electrode mahazatra miaraka amin'ny habetsaky ny 500 ml.Ny takelaka platinina sy ny electrode calomel saturated (SAE) dia mifandray amin'ny reactor amin'ny alàlan'ny capillaries Luggin feno tetezana sira, izay natao ho electrodes counter sy reference.Ho an'ny famokarana electrodes miasa, tariby varahina fingotra dia niraikitra tamin'ny santionany tsirairay ary norakofana tamin'ny epoxy resin, namela 1 cm2 faritra tsy voaaro ho an'ny electrode miasa amin'ny lafiny iray.Nandritra ny fandrefesana electrochemical dia napetraka tao amin'ny medium 2216E ny santionany ary notazonina tamin'ny mari-pana incubation tsy tapaka (37 ° C) tao anaty rano fandroana.Ny OCP, LPR, EIS ary ny angona polarization dynamique dia norefesina tamin'ny alàlan'ny Autolab potentiostat (Reference 600TM, Gamry Instruments, Inc., USA).Ny fitsapana LPR dia voarakitra amin'ny tahan'ny scan 0.125 mV s-1 eo amin'ny -5 hatramin'ny 5 mV miaraka amin'ny Eocp ary ny tahan'ny sampling 1 Hz.Ny EIS dia natao tamin'ny onjam-peo amin'ny alàlan'ny 0.01 hatramin'ny 10.000 Hz amin'ny fampiasana voltase ampiharina amin'ny 5 mV amin'ny Eocp tsy miova.Talohan'ny famafazana mety, ny electrodes dia tao amin'ny maodely tsy miasa mandra-pahatongan'ny sandan'ny mety hisian'ny harafesina malalaka.Ny curve polarization dia norefesina avy amin'ny -0.2 ka hatramin'ny 1.5 V ho asan'ny Eocp amin'ny tahan'ny scan 0.166 mV / s.Ny fitsapana tsirairay dia naverina in-3 miaraka amin'ny P. aeruginosa sy tsy misy.
Ny santionany ho an'ny famakafakana metallografika dia nolokoana ara-mekanika tamin'ny taratasy SiC lena 2000 grit ary avy eo nopotehina tamin'ny vovobony Al2O3 0,05 µm ho an'ny fijerena optika.Ny famakafakana metallografika dia natao tamin'ny fampiasana mikraoskaopy optika.Ny santionany dia nopetahana tamin'ny vahaolana 10 wt% potassium hydroxide 43.
Taorian'ny incubation, ny santionany dia nosasana in-3 tamin'ny phosphate buffered saline (PBS) (pH 7.4 ± 0.2) ary avy eo dia napetraka tamin'ny 2.5% (v / v) glutaraldehyde mandritra ny 10 ora mba hanamboarana biofilms.Avy eo dia nodiovina tamin'ny ethanol (50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% ary 100%) alohan'ny fanamainana ny rivotra.Farany, misy sarimihetsika volamena apetraka eo ambonin'ny santionany mba hanomezana conductivity ho an'ny fandinihana SEM.Ny sary SEM dia nifantoka tamin'ny toerana misy sela P. aeruginosa tena sessile eo ambonin'ny santionany tsirairay.Manaova famakafakana EDS hahitana singa simika.Zeiss confocal laser scanning microscope (CLSM) (LSM 710, Zeiss, Germany) dia nampiasaina handrefesana ny halalin'ny lavaka.Mba hijerena ireo lavaka misy harafesina eo ambanin'ny biofilm, ny santionan'ny fitsapana dia nodiovina voalohany araka ny fenitra nasionalin'ny Sinoa (CNS) GB / T4334.4-2000 mba hanesorana ny vokatra misy harafesina sy ny biofilm avy amin'ny santionan'ny fitsapana.
X-ray photoelectron spectroscopy (XPS, ESCALAB250 surface analysis system, Thermo VG, USA) dia natao tamin'ny fampiasana loharano X-ray monochromatic (Aluminium Kα tsipika misy angovo 1500 eV ary hery 150 W) amin'ny karazana angovo mamatotra 0 amin'ny fepetra mahazatra -1350 eV.Ny spectra avo lenta dia noraketina tamin'ny fampiasana angovo fampitana 50 eV sy dingana iray 0.2 eV.
Nesorina ny santionany ary nosasana moramora tamin'ny PBS (pH 7.4 ± 0.2) ho an'ny 15 s45.Mba hijerena ny fahavitan'ny bakteria amin'ny biofilms amin'ny santionany, dia nopotehina ny biofilms amin'ny fampiasana ny LIVE / DEAD BacLight Bacterial Viability Kit (Invitrogen, Eugene, OR, Etazonia).Ny kitapo dia misy lokon'ny fluorescent roa: loko maitso maitso SYTO-9 ary loko mena miloko mena propidium iodide (PI).Ao amin'ny CLSM, ny teboka maitso sy mena amin'ny fluorescent dia maneho sela velona sy maty.Ho an'ny fandokoana, 1 ml ny fangaro misy 3 µl SYTO-9 sy 3 µl ny vahaolana PI dia natsipy nandritra ny 20 minitra tamin'ny mari-pana (23 ° C) tao anaty haizina.Avy eo, ny santionany voaloto dia nodinihina tamin'ny halavan'ny onjam-peo roa (488 nm ho an'ny sela velona ary 559 nm ho an'ny sela maty) mampiasa fitaovana Nikon CLSM (C2 Plus, Nikon, Japana).Ny hatevin'ny biofilm dia norefesina tamin'ny fomba scanning 3D.
Ahoana no ilazana ity lahatsoratra ity: Li, H. et al.Ny harafesina mikraoba amin'ny 2707 super duplex stainless vy avy amin'ny biofilm an-dranomasina Pseudomonas aeruginosa.ny siansa.6, 20190. doi: 10.1038/srep20190 (2016).
Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. Fihetsiketsehana harafesina amin'ny LDX 2101 duplex stainless steel amin'ny vahaolana chloride eo anatrehan'ny thiosulphate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. Fihetsiketsehana harafesina amin'ny LDX 2101 duplex stainless steel amin'ny vahaolana chloride eo anatrehan'ny thiosulphate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. в присутствии тиосульфата. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticcelli, C. & Zucchi, F. Stress corrosion cracking ny duplex stainless steel LDX 2101 amin'ny vahaolana chloride eo anatrehan'ny thiosulfate. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. LDX 2101 Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticeli, C. & Zucchi, F. присутствии тиосульфата. Zanotto, F., Grassi, V., Balbo, A., Monticcelli, C. & Zucchi, F. Stress corrosion cracking ny duplex stainless steel LDX 2101 amin'ny vahaolana chloride eo anatrehan'ny thiosulfate.coros science 80, 205–212 (2014).
Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Ny vokatry ny fitsaboana hafanana sy ny azota amin'ny entona miaro amin'ny fanoherana ny harafesina amin'ny lasantsy vy stainless hyper duplex. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS Ny vokatry ny fitsaboana hafanana sy ny azota amin'ny entona miaro amin'ny fanoherana ny harafesina amin'ny lasantsy vy stainless hyper duplex.Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS ary Park, YS Ny vokatry ny fitsaboana hafanana amin'ny vahaolana matanjaka sy ny azota amin'ny entona miaro amin'ny fanoherana ny harafesina amin'ny lasantsy vy stainless hyperduplex. Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YS, YS Kim, ST, Jang, SH, Lee, IS & Park, YSKim, ST, Jang, SH, Lee, IS ary Park, YS Ny fiantraikan'ny fitsaboana hafanana sy ny azota amin'ny entona miaro amin'ny fanoherana ny harafesina amin'ny lasantsy stainless vy super duplex.koros.ny siansa.53, 1939–1947 (2011).
Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Fandinihana fampitahana amin'ny simia amin'ny mikrôbaly sy electrochemically induced pitting of 316L stainless steel. Shi, X., Avci, R., Geiser, M. & Lewandowski, Z. Fandinihana fampitahana amin'ny simia amin'ny mikrôbaly sy electrochemically induced pitting of 316L stainless steel.Shi, X., Avchi, R., Geyser, M. ary Lewandowski, Z. Fandinihana simika fampitahana momba ny mikrôbiôlôjia sy electrochemical pitting 316L stainless steel. 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. ary Lewandowski, Z. Fandinihana simika fampitahana momba ny mikrôbiôlôjia sy electrochemically induced pitting amin'ny 316L stainless steel.koros.ny siansa.45, 2577–2595 (2003).
Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Ny fitondran-tena electrochemical ny 2205 duplex stainless vy amin'ny alkaline vahaolana amin'ny pH samy hafa eo anatrehan'ny klôro. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. Ny fitondran-tena electrochemical ny 2205 duplex stainless vy amin'ny alkaline vahaolana amin'ny pH samy hafa eo anatrehan'ny klôro.Luo H., Dong KF, Lee HG ary Xiao K. Fitondran-tena electrochemical duplex stainless vy 2205 amin'ny alkaline vahaolana amin'ny pH samy hafa eo anatrehan'ny klôro. Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 双相不锈钢在氯化物存在下不同pH 碱性溶液中的电化存在下不同pH Luo, H., Dong, CF, Li, XG & Xiao, K. 2205 Fitondran-tena electrochemical ny 双相 Stainless vy eo anatrehan'ny klôro amin'ny pH samy hafa amin'ny alkaline vahaolana.Luo H., Dong KF, Lee HG ary Xiao K. Fitondran-tena electrochemical duplex stainless vy 2205 amin'ny alkaline vahaolana amin'ny pH samy hafa eo anatrehan'ny klôro.Electrochem.Gazety.64, 211–220 (2012).
Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Ny fiantraikan'ny biofilms an-dranomasina amin'ny korosi: famerenana fohy. Little, BJ, Lee, JS & Ray, RI Ny fiantraikan'ny biofilms an-dranomasina amin'ny korosi: famerenana fohy.Little, BJ, Lee, JS ary Ray, RI Effect of Marine Biofilms amin'ny Corrosion: Famerenana fohy. 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 ary Ray, RI Effect of Marine Biofilms amin'ny Corrosion: Famerenana fohy.Electrochem.Gazety.54, 2-7 (2008).