微生物電活性及其腐蝕影響機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-09 05:13
微生物與金屬間的氧化還原反應(yīng)其本質(zhì)上是由微生物代謝活動(dòng)引起的金屬與微生物間的電子傳遞。微生物具有電活性與否將對(duì)腐蝕過程產(chǎn)生重大的影響。因此研究微生物電活性及其對(duì)腐蝕的影響,對(duì)深入認(rèn)識(shí)金屬的微生物腐蝕,探索防腐蝕策略具有重要意義。本文在研究大腸埃希氏菌和熒光假單胞菌電活性的基礎(chǔ)上,利用電化學(xué)方法、表面分析技術(shù)和微生物學(xué)方法,對(duì)再生水中微生物電活性對(duì)碳鋼腐蝕影響機(jī)理進(jìn)行了研究。主要得出如下結(jié)論:(1)采用循環(huán)伏安法研究了大腸埃希氏菌和熒光假單胞菌的微生物電活性,結(jié)果表明,大腸埃希氏菌在培養(yǎng)基和PBS緩沖液中未表現(xiàn)出電活性,熒光假單胞菌出現(xiàn)還原峰,可能是由于其分泌的黃色色素引起的。大腸埃希氏菌和熒光假單胞菌在厭氧狀態(tài)下電活性無(wú)明顯變化。大腸埃希氏菌和熒光假單胞菌都可以利用AQS作為電子穿梭體進(jìn)行胞外電子傳遞,10ppm濃度下可逆性較好。同濃度AQS下,微生物濃度越大,電位越正,電子轉(zhuǎn)移速率越快。(2)以AQS為電子穿梭體,研究了大腸埃希氏菌電活性對(duì)碳鋼的腐蝕影響機(jī)理。結(jié)果表明,AQS進(jìn)一步抑制了大腸埃希氏菌對(duì)碳鋼的腐蝕,平均腐蝕速率降低了17.24%。大腸埃希氏菌代謝產(chǎn)生的電子在AQS作用下...
【文章來源】:北京建筑大學(xué)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
同時(shí)動(dòng)態(tài)更換實(shí)驗(yàn)配水,以使細(xì)菌保持在穩(wěn)定裝置與材料用水對(duì)北方某再生水廠水質(zhì)進(jìn)行多次檢測(cè),取檢測(cè)均值。但試驗(yàn)背景,突出試驗(yàn)結(jié)果,基于檢測(cè)結(jié)果,選取腐蝕性較行人工配置試驗(yàn)用水,表 2-1 為人工配置試驗(yàn)用水的方表 2-1 腐蝕試驗(yàn)用水方案Tab. 2-1 The experiment water qualityNaCl Na2SO4NaHCO3227.4 168.6 274 裝置反應(yīng)器容積為 6L,反應(yīng)器控制系統(tǒng)可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,控制,碳鋼掛片靜置于反應(yīng)器內(nèi),調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和水溫,模擬管 所示。
表 2-2 碳鋼掛片元素成分表Tab.2-2 The composition table of carbon steel coupon element C Si Mn P S ) 0.095 0.170 0.290 0.012 0.012 試驗(yàn)方法與步驟微生物電活性測(cè)試電化學(xué)活性采用 CHI660C 電化學(xué)工作站的三電極體系進(jìn)行oltammetry, CV)測(cè)試。參比電極為飽和甘汞電極,輔助電極為鉑面直徑 3mm 的玻碳電極。工作電極預(yù)處理步驟:(600#~2000#)逐級(jí)拋光;皮上用 Al2O3漿(0.05μm)拋光至鏡面,超聲清洗;乙醇、1:1HNO3和蒸餾水超聲清洗;.20mol/L KNO3中測(cè)試 1×10-3mol/L K3Fe(CN)6溶液的循環(huán)伏安曲范圍 0.5 ~-0.1V,結(jié)果見圖 2-2。所測(cè)得 CV 曲線峰電位差應(yīng)在 80m
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Anaerobic microbiologically influenced corrosion mechanisms interpreted using bioenergetics and bioelectrochemistry: A review[J]. Yingchao Li,Dake Xu,Changfeng Chen,Xiaogang Li,Ru Jia,Dawei Zhang,Wolfgang Sand,Fuhui Wang,Tingyue Gu. Journal of Materials Science & Technology. 2018(10)
[2]鑄鐵管輸配再生水鐵溶出顆粒物特征研究[J]. 崔勇,余康華,張子瀟,裴超迎,石曄,劉書明. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]電子穿梭體介導(dǎo)的微生物胞外電子傳遞:機(jī)制及應(yīng)用[J]. 馬金蓮,馬晨,湯佳,周順桂,莊莉. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(12)
[4]再生水用于循環(huán)冷卻水中鐵細(xì)菌對(duì)碳鋼腐蝕的影響[J]. 吳卿,李云,李亞男,田一梅,彭森. 天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[5]電化學(xué)活性微生物的分離與鑒定[J]. 肖勇,吳松,楊朝暉,鄭越,趙峰. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(10)
[6]細(xì)菌產(chǎn)鐵載體的結(jié)構(gòu)、功能及其研究進(jìn)展[J]. 張瑩,張文莉,陳小貝,張鳳民. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志. 2012(09)
[7]溫度和電子傳遞體AQDS對(duì)鐵還原細(xì)菌Shewanella putrefaciens CN32礦化產(chǎn)物的影響[J]. 李陛,吳文芳,李金華,潘永信. 地球物理學(xué)報(bào). 2011(10)
[8]克雷伯氏菌燃料電池的電子穿梭機(jī)制研究[J]. 鄧麗芳,李芳柏,周順桂,黃德銀,倪晉仁. 科學(xué)通報(bào). 2009(19)
[9]循環(huán)冷卻水輸水管壁生物膜生長(zhǎng)發(fā)育及微生物腐蝕問題研究[J]. 應(yīng)一梅,周瑞云,楊崇豪,蘇喆. 給水排水. 2008(06)
[10]以新亞甲基藍(lán)為電子媒介體的大腸桿菌微生物燃料電池的研究[J]. 鄒勇進(jìn),孫立賢,徐芬,楊黎妮. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
博士論文
[1]微生物所致典型海洋工程金屬材料局部腐蝕機(jī)理研究[D]. 陳士強(qiáng).中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2015
[2]硫酸鹽還原菌生物膜電活性及腐蝕機(jī)理研究[D]. 于林.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2011
[3]海水中銹層覆蓋碳鋼的腐蝕電化學(xué)行為研究[D]. 鄒妍.中國(guó)海洋大學(xué) 2010
碩士論文
[1]帶銹碳鋼在循環(huán)冷卻水中的腐蝕行為與對(duì)策[D]. 李煥.華東理工大學(xué) 2017
[2]再生水模擬管網(wǎng)中微生物群落結(jié)構(gòu)特征及其腐蝕相關(guān)性研究[D]. 彭力.北京建筑大學(xué) 2016
[3]外源醌類氧化還原介體對(duì)Anammox細(xì)菌活性影響研究[D]. 田天.大連理工大學(xué) 2014
[4]再生水中不銹鋼微生物腐蝕的比較研究[D]. 焦迪.北京交通大學(xué) 2010
[5]電解研磨擴(kuò)孔技術(shù)的試驗(yàn)研究[D]. 楊長(zhǎng)盛.南京航空航天大學(xué) 2006
本文編號(hào):3616431
【文章來源】:北京建筑大學(xué)北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線
同時(shí)動(dòng)態(tài)更換實(shí)驗(yàn)配水,以使細(xì)菌保持在穩(wěn)定裝置與材料用水對(duì)北方某再生水廠水質(zhì)進(jìn)行多次檢測(cè),取檢測(cè)均值。但試驗(yàn)背景,突出試驗(yàn)結(jié)果,基于檢測(cè)結(jié)果,選取腐蝕性較行人工配置試驗(yàn)用水,表 2-1 為人工配置試驗(yàn)用水的方表 2-1 腐蝕試驗(yàn)用水方案Tab. 2-1 The experiment water qualityNaCl Na2SO4NaHCO3227.4 168.6 274 裝置反應(yīng)器容積為 6L,反應(yīng)器控制系統(tǒng)可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,控制,碳鋼掛片靜置于反應(yīng)器內(nèi),調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和水溫,模擬管 所示。
表 2-2 碳鋼掛片元素成分表Tab.2-2 The composition table of carbon steel coupon element C Si Mn P S ) 0.095 0.170 0.290 0.012 0.012 試驗(yàn)方法與步驟微生物電活性測(cè)試電化學(xué)活性采用 CHI660C 電化學(xué)工作站的三電極體系進(jìn)行oltammetry, CV)測(cè)試。參比電極為飽和甘汞電極,輔助電極為鉑面直徑 3mm 的玻碳電極。工作電極預(yù)處理步驟:(600#~2000#)逐級(jí)拋光;皮上用 Al2O3漿(0.05μm)拋光至鏡面,超聲清洗;乙醇、1:1HNO3和蒸餾水超聲清洗;.20mol/L KNO3中測(cè)試 1×10-3mol/L K3Fe(CN)6溶液的循環(huán)伏安曲范圍 0.5 ~-0.1V,結(jié)果見圖 2-2。所測(cè)得 CV 曲線峰電位差應(yīng)在 80m
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Anaerobic microbiologically influenced corrosion mechanisms interpreted using bioenergetics and bioelectrochemistry: A review[J]. Yingchao Li,Dake Xu,Changfeng Chen,Xiaogang Li,Ru Jia,Dawei Zhang,Wolfgang Sand,Fuhui Wang,Tingyue Gu. Journal of Materials Science & Technology. 2018(10)
[2]鑄鐵管輸配再生水鐵溶出顆粒物特征研究[J]. 崔勇,余康華,張子瀟,裴超迎,石曄,劉書明. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]電子穿梭體介導(dǎo)的微生物胞外電子傳遞:機(jī)制及應(yīng)用[J]. 馬金蓮,馬晨,湯佳,周順桂,莊莉. 化學(xué)進(jìn)展. 2015(12)
[4]再生水用于循環(huán)冷卻水中鐵細(xì)菌對(duì)碳鋼腐蝕的影響[J]. 吳卿,李云,李亞男,田一梅,彭森. 天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[5]電化學(xué)活性微生物的分離與鑒定[J]. 肖勇,吳松,楊朝暉,鄭越,趙峰. 化學(xué)進(jìn)展. 2013(10)
[6]細(xì)菌產(chǎn)鐵載體的結(jié)構(gòu)、功能及其研究進(jìn)展[J]. 張瑩,張文莉,陳小貝,張鳳民. 中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志. 2012(09)
[7]溫度和電子傳遞體AQDS對(duì)鐵還原細(xì)菌Shewanella putrefaciens CN32礦化產(chǎn)物的影響[J]. 李陛,吳文芳,李金華,潘永信. 地球物理學(xué)報(bào). 2011(10)
[8]克雷伯氏菌燃料電池的電子穿梭機(jī)制研究[J]. 鄧麗芳,李芳柏,周順桂,黃德銀,倪晉仁. 科學(xué)通報(bào). 2009(19)
[9]循環(huán)冷卻水輸水管壁生物膜生長(zhǎng)發(fā)育及微生物腐蝕問題研究[J]. 應(yīng)一梅,周瑞云,楊崇豪,蘇喆. 給水排水. 2008(06)
[10]以新亞甲基藍(lán)為電子媒介體的大腸桿菌微生物燃料電池的研究[J]. 鄒勇進(jìn),孫立賢,徐芬,楊黎妮. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
博士論文
[1]微生物所致典型海洋工程金屬材料局部腐蝕機(jī)理研究[D]. 陳士強(qiáng).中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2015
[2]硫酸鹽還原菌生物膜電活性及腐蝕機(jī)理研究[D]. 于林.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2011
[3]海水中銹層覆蓋碳鋼的腐蝕電化學(xué)行為研究[D]. 鄒妍.中國(guó)海洋大學(xué) 2010
碩士論文
[1]帶銹碳鋼在循環(huán)冷卻水中的腐蝕行為與對(duì)策[D]. 李煥.華東理工大學(xué) 2017
[2]再生水模擬管網(wǎng)中微生物群落結(jié)構(gòu)特征及其腐蝕相關(guān)性研究[D]. 彭力.北京建筑大學(xué) 2016
[3]外源醌類氧化還原介體對(duì)Anammox細(xì)菌活性影響研究[D]. 田天.大連理工大學(xué) 2014
[4]再生水中不銹鋼微生物腐蝕的比較研究[D]. 焦迪.北京交通大學(xué) 2010
[5]電解研磨擴(kuò)孔技術(shù)的試驗(yàn)研究[D]. 楊長(zhǎng)盛.南京航空航天大學(xué) 2006
本文編號(hào):3616431
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