海洋好氧生物膜对金属腐蚀的抑制行为研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 杜向前 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012-05-22 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 段继周 |
| 关键词 | 微生物腐蚀 微生物腐蚀抑制 天然海洋好氧生物膜 铁还原细菌 生物膜 |
| 学位专业 | 海洋腐蚀与防护 |
| 中文摘要 | 本文利用开路电位、电化学阻抗谱、动电位极化等电化学测试技术及荧光电子显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、X-射线能量散射谱（EDS）等表面分析技术，研究了天然海水好氧生物膜对5083铝合金腐蚀行为的影响。电化学结果表明，相对于灭菌海水，天然海水生物膜使5083铝合金电极的开路电位最大负移了150mV（vs. SCE）左右，并使5083铝合金表面的阻抗增加，同时使5083铝合金的点蚀电位发生了正移，，说明生物膜抑制了5083铝合金的点蚀。SEM和EDS结果表明，生物膜巩固了5083铝合金表面的钝化膜，且表面产物中Mg、Si元素含量较低，说明生物膜能够抑制5083铝合金基底中中间相的溶解反应，从而降低孔蚀敏感性。 为了进一步研究生物膜对金属的腐蚀抑制作用，本文以铁还原细菌（IRB）为模式菌，研究了IRB生物膜对Q235碳钢和316L不锈钢腐蚀行为的影响，结果表明： （1）相对于灭菌介质，IRB生物膜使Q235碳钢的开路电位负移了20mV左右，并使Q235碳钢表面的电荷传递电阻Rct增大，同时使碳钢的自腐蚀电流Icorr和腐蚀速率减小，说明IRB生物膜对碳钢具有腐蚀抑制作用。SEM和EDS分析表明，IRB生物膜使Q235碳钢表明形成了一层较薄而致密的保护膜，这是因为IRB生物膜使碳钢表面的Fe3+还原为Fe2+，并形成Fe2+层，消耗碳钢表面的溶解氧，并且表面P元素含量增加，是因为在碳钢表面形成了铁磷化合物保护膜，抑制碳钢的腐蚀。另外，在纯培养基中，Q235碳钢的阻抗值也出现一定程度的增大，说明LB培养基对碳钢具有一定的腐蚀抑制作用，另外，EDS显示Q235碳钢表面P含量增加，说明在碳钢表面形成了铁磷化合物保护膜，而抑制碳钢的腐蚀。 （2）相对于灭菌介质，IRB生物膜使316L不锈钢的开路电位负移了300mV左右，并使316L不锈钢表面的阻抗值增加，说明IRB生物膜对316L不锈钢具有腐蚀抑制作用，并且经历一个先逐渐增强而后又逐渐减弱的过程。另外，环阳极极化曲线结果表明，相比于灭菌介质中，IRB生物膜使316L不锈钢电极的滞后环面积A和特征电位区间Eb- Ep减小，并且在浸泡过程中使316L不锈钢电极的滞后环面积A和特征电位区间Eb- Ep先减小而后又增大，但仍小于浸泡前的值，说明IRB生物膜能够抑制316L不锈钢点蚀的发生与发展，并且这种抑制作用经历了一个先增强而后减弱的过程。SEM、EDS观察和测试结果表明，在有菌条件下浸泡6天后，316L不锈钢表面形成了大面积的生物膜，同时IRB生物膜使316L不锈钢表面的C、O、P元素含量增加。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2014-08-08 |
| 源URL | [http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/17978]  |
| 专题 | 海洋研究所_海洋腐蚀与防护研究发展中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杜向前. 海洋好氧生物膜对金属腐蚀的抑制行为研究[D]. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：海洋研究所
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