A3钢在氧化亚铁硫杆菌、链霉菌及其混合菌体系中的腐蚀行为

采用电化学方法和表面分析技术研究了A3钢在链霉菌(Stremptomyces)和氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus fer-rooxidans,T.f)单独及共同作用下的腐蚀行为.结果表明,试样在不同的含菌腐蚀体系中浸泡7d后,表面生成了不均匀的生物膜层,并表现出各不相同的形貌特征;A3钢在氧化亚铁硫杆菌和链霉菌单种菌作用下发生了局部腐蚀,而混合菌体系中的试样发生均匀腐蚀;混合菌体系中A3钢的腐蚀失重速率介于两种菌单独存在时的腐蚀失重速率之间;试样浸泡14d后的电化学阻抗谱(EIS)测试结果表明,A3钢电极在氧化亚铁硫杆菌-链霉菌混合菌体系中的阻抗值介于两种单菌腐蚀体系之间.以上研究结果表明,A3钢在链霉菌体系中腐蚀最重,混合菌体系其次,氧化亚铁硫杆菌体系中腐蚀最轻.     

A3钢在链霉菌和诺卡氏菌共同作用下的腐蚀行为

采用腐蚀失重法、电化学交流阻抗法(EIS)和表面分析技术研究了A3钢在链霉菌(Stremptomyces)和诺卡氏菌(Nocardia sp)共同作用下的腐蚀行为. 结果表明, 与单种菌相比, 混合菌作用下试样表面的腐蚀倾向增大, 阻抗值降低, 腐蚀电流密度增加. 浸泡21天后, 混合菌溶液中A3钢的腐蚀失重速率大于两种微生物单独存在时的腐蚀失重速率之和. 扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明, 混合菌溶液中A3钢表面发生了严重的局部腐蚀, 在链霉菌和诺卡氏菌的共同作用下, A3钢的腐蚀程度加剧.     

Q235钢在假单胞菌和铁细菌混合作用下的腐蚀行为

采用腐蚀失重法、电化学阻抗谱(EIS)和表面分析技术研究了Q235钢在假单胞菌和铁细菌共同作用下的腐蚀行为.结果表明:与单种菌相比,两种菌混合作用下Q235钢腐蚀受到了抑制.混菌体系中金属电极自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度减小,交流阻抗值随时间增大.扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明混合菌体系中Q235钢表面形成了均匀致密的腐蚀产物膜.     

氧化亚铁硫杆菌作用下A3钢的腐蚀行为

采用微生物学方法、电化学方法和表面分析技术研究了A3钢在氧化亚铁硫杆菌中的腐蚀特征和生物膜形貌, 分析了微生物的存在对A3钢电化学行为的影响. 极化曲线测试结果表明, 细菌的存在使浸泡20天后A3钢电极的自腐蚀电位升高, 腐蚀电流密度增大. 原子力显微镜测试结果表明, 浸泡7天的A3钢表面生物膜分布不均匀, 从而引发点蚀萌生. 由于细菌的代谢作用以及A3钢表面腐蚀产物与生物膜的特殊形貌特征, 浸泡在菌液中7天后的A3钢表面有点蚀出现; 随着时间的延长, A3钢表面的点蚀坑深度增大且数量增多, 氧化亚铁硫杆菌的存在使A3钢的局部腐蚀程度加剧.     

A3钢在氧化硫硫杆菌作用下的腐蚀行为

采用表面分析技术、失重法和电化学测试研究了A3钢在氧化硫硫杆菌(T.t)作用下的腐蚀行为. 扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明, 与无菌体系相比, 氧化硫硫杆菌会在A3钢表面形成致密的生物膜和腐蚀产物膜. 去除膜层后, 无菌体系中的试样出现点蚀, 氧化硫硫杆菌体系中试样呈现为均匀腐蚀. 浸泡三周后, 氧化硫硫杆菌体系中A3钢的腐蚀失重远小于无菌体系. 电化学交流阻抗谱(EIS)测试结果显示, 在浸泡10 d后, 氧化硫硫杆菌中的电极表面只存在两个时间常数, 这表明氧化硫硫杆菌会在试样表面形成致密且附着力非常强的产物膜层, 有效地阻碍了腐蚀介质对基体的侵蚀. 极化曲线结果表明, 浸泡20 d后, 氧化硫硫杆菌的存在使得金属具有较小的自腐蚀电流密度.     

再生水环境中304不锈钢生物膜腐蚀电化学特征

研究了以再生水作为循环冷却系统补水的北京某热电厂冷却塔底粘泥中分离纯化培养出来的硫酸盐还原菌(SRB)生长特性.采用原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和电化学交流阻抗(EIS)方法研究了304不锈钢(SS304)表面生物膜特征及其主要成分和不锈钢/生物膜界面电化学行为.结果显示,再生水环境下304不锈钢表面形成的生物膜是由吸附的SRB菌体及以含碳有机物为主的胞外聚合物和FeS腐蚀产物构成.浸泡前期(前7 d)SS304电极表面阻抗值主要由SS304表面钝化膜的贡献;浸泡后期(14 d后),电极体系阻抗值由不锈钢表面钝化膜和生物膜共同贡献.     

一种假单胞菌诱导CaCO3结晶

选用实验室自培育斯氏假单胞菌,通过测定pH值、电导率变化研究了细菌液、菌体液对碳酸钙结晶过程的影响,并通过SEM、XRD、红外等测试技术对生成的碳酸钙进行表征。 研究表明,斯氏假单胞菌细菌液与菌体液对碳酸钙结晶过程具有抑制作用,浓度增加,抑制作用越显著。 SEM、XRD和红外光谱的分析结果显示,细菌液可诱导亚稳态球霰石生成,菌体液能诱导出中孔方解石型碳酸钙。     

A3钢在芽孢杆菌作用下的腐蚀行为

采用表面分析技术、失重法和电化学测试技术研究了A3钢在芽孢杆菌(Bacillus)作用下的腐蚀行为.扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明,浸泡7d时,芽孢杆菌会在A3钢表面形成致密的生物膜,有效阻隔了溶液对基体的腐蚀,抑制了腐蚀过程.电化学交流阻抗测试结果显示,含菌体系中的试样表面经历了2个时间常数→3个时间常数→2个时间常数的变化过程.失重法和极化曲线测试结果表明,芽孢杆菌的细菌活性对生物膜的保护作用有着决定性的影响,当微生物活性下降,生物膜的保护能力也会大幅降低.     

黄孢原毛平革菌210对稀土离子的吸附作用研究

通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、扫描电镜等手段研究了黄孢原毛平革菌210对镧离子(La3+)及其他稀土离子的吸附能力。结果表明,在pH=7,La3+浓度为40 mg.L-1,菌体投加量60 mg.L-1(以干重计),吸附时间120 min时,黄孢原毛平革菌210的吸附量最大,达141.5±4.72 mg.g-1。经盐酸预处理的菌体吸附能力有所提高,其他预处理则使菌体吸附能力下降。解吸剂柠檬酸和EDTA都能较好地解吸La3+。黄孢原毛平革菌210对单一稀土离子的吸附能力差异较大。在15种混合稀土离子溶液中,对Lu3+,Sm3+,Eu3+的吸附量较高,对混合稀土离子具有一定的富集、分离作用。扫描电镜发现La3+可能主要以盐的形式沉积在菌体表面上。     

N-异丙基丙烯酰胺与N-烯丙基-1-苯甲酰基-3-苯基-4，5-2H-4-甲酰胺基吡唑共聚物对N80钢片的化学和细菌腐蚀的抑制作用

合成了一种新的腐蚀抑制及广谱抑菌剂：N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）与N-烯丙基-1-苯甲酰基-3-苯基-4,5-2H-4甲酰胺基吡唑(BPCP)的共聚物PNIPAM-Co-PBPCP。 分别采用静态失重法和电化学阻抗谱研究了该共聚物在1 mol/L HCl溶液中对N80钢片化学腐蚀的抑制作用以及共聚物分子在N80钢片表面的吸附行为;采用液体稀释法测定了共聚物对各种菌类的最小抑菌浓度（MIC）。 结果表明,在质量浓度为0.5～7.0 g/L的范围内该共聚物对N80钢片的酸腐蚀的抑制效果随缓蚀剂浓度增大而增强;最大缓蚀效率（90.3％）时的缓蚀剂质量浓度为6.0 g/L,仅为文献报道共聚物用量的1/2左右,为小分子缓蚀剂1-苯甲酰基-3-苯基-4,5-2H-4-羧基吡唑（NABPPAA）用量的1/10。 在以上质量浓度范围内共聚物分子在N80钢片表面的吸附满足Langmuir等温吸附模式,其吸附热为30.4 kJ/mol。 该共聚物具有较高的缓蚀效能热稳定性,在25～80 ℃的范围内缓蚀效率保持在80％以上且无明显变化。 据此可以判断,共聚物分子在N80钢片表面上以化学吸附为主。 结果还表明,共聚物分子具有广谱抑菌性,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽胞杆菌、枯草芽孢杆菌活菌、铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌以及沙门氏菌等多种菌类均具有良好的杀灭效果。     

干湿循环下混凝土中钢筋腐蚀的电化学检测

应用电化学噪声技术,结合电化学阻抗谱研究了干湿循环条件下3种不同pH值的3.5%NaCl溶液中混凝土钢筋的腐蚀过程.结果表明,钢筋的腐蚀分为3个阶段:钝化膜的溶解期、腐蚀活化期和腐蚀产物的累积期.在pH1的溶液中经过30个干湿循环后主要以均匀腐蚀为主,而对pH3和pH7溶液,则主要以点蚀为主,散粒噪声分析证实了混凝土中钢筋在强酸性溶液中更容易发生腐蚀.电化学阻抗谱分析也进一步说明了混凝土中钢筋的腐蚀经历了3个阶段:第1阶段Nyquist谱图中出现两个时间常数,高频区为混凝土层的容抗性质,低频区为钢筋与混凝土界面的电荷转移电阻;第2阶段,中频区增加一个时间常数,这与腐蚀产物的累积有关;第3阶段,随着腐蚀产物向混凝土中的扩散,中频区容抗弧有所减小,特别是pH1体系,中频弧几乎消失.SEM形貌表征观察到随着溶液酸度的增加钢筋表面的锈层明显增多.     

碳钢在微生物介质中的腐蚀电化学行为

硫酸盐还原菌（SRB）生长代谢，溶液pH值从7．5下降到5．8，并在碳钢表面形成生物膜，改变了生物膜下碳钢表面的微环境，促进碳钢点蚀的形成，清除表面的腐蚀产物后，碳钢基体表面为分布不均匀的溃斑，发生严重的点蚀行为，而RB的活性和生物膜的结构诱发碳钢腐蚀的形成和生长，在微生物快速生长过程中出现明显的氢扩散电流峰，加剧碳钢的渗氢行为，采用电化学阻抗（EIS）研究了碳钢在微生物腐蚀过程中生物膜的结构与腐蚀相应的变化关系。     

Corrosion Behavior of Steel A3 Influenced by Thiobacillus Ferrooxidans

The electrochemical measurement and surface analysis methods were employed to investigate the corrosion behavior of steel A3 influenced by Thiobacillus ferrooxidans (T.f). Polarization curve results indicated that the presence of Thiobacillus ferrooxidans resulted in higher corrosion potential of the electrode and obviously accelerated the corrosion current density. Atomic force microscope (AFM) results showed that asymmetric biofilms adhered to the surface of steel A3 after 7 days of exposure. The scanning electron microscopy (SEM) results showed that pitting appeared on the surface of steel A3 after 7 days of exposure in T.f solution, which was induced by the metabolism of bacteria and the morphology of the deposit. Pitting holes of steel A3 in T.f solution were deeper after 20 days of exposure. The presence of Thiobacillus ferrooxidans aggravated the localized corrosion of A3 steel.     

烯胺阻锈剂对钢筋在模拟碳化混凝土孔隙液中的点蚀抑制

通过电化学噪声(ECN)、电化学阻抗(EIS)及极化曲线研究了四乙烯五胺(TEPA)在碳化模拟混凝土孔隙液中对Q345B碳钢点蚀的抑制机理. 结果表明: 通过吸附成膜和隔离Cl^-离子对钝化膜的侵蚀, TEPA浓度升高导致碳钢点蚀电位正移. 低浓度的TEPA会造成亚稳态蚀点形核速率略微增加, 但会降低其寿命. 随着TEPA浓度增加, 噪声电阻上升, 而亚稳态蚀点寿命和平均点蚀电量则迅速下降, 表明其明显加速了亚稳态蚀点修复, 当TEPA浓度达0.10 mol·L^-1时, 噪声峰消失, 基底电流趋于零, 蚀点全面钝化. TEPA不仅能抑制Cl^-离子引起的亚稳态和稳态蚀点生长, 还可吸附于钝化膜表面, 抑制膜的均匀溶解. 形貌观察表明, 亚稳态蚀点主要在稳态蚀点周围形核和生长, 并不断为稳态蚀点所吞并, 造成碳钢表面蚀坑一般沿平面而不是垂直方式扩展.     

3.5% NaCl饱和Ca(OH)2溶液中醇胺缩聚物对碳钢腐蚀的抑制

利用动电位极化, 电化学阻抗谱(EIS)和表面形貌观察方法, 并结合量子化学计算, 在3.5% NaCl饱和Ca(OH)₂ 溶液中研究探讨了山梨醇与二乙烯三胺缩聚物(SDC)对碳钢腐蚀的抑制行为. 结果表明: SDC的加入可有效降低碳钢的腐蚀电流密度, 提高碳钢的点蚀电位, 表明阻绣剂对Cl^-诱导的局部腐蚀具有良好的抑制作用, 为混合型阻锈剂; 且在所研究浓度范围内, 随添加浓度增加, 缓蚀效率提高. 化合物对碳钢腐蚀的抑制主要源自阻锈剂分子在碳钢表面的静电吸附, 且吸附遵循Langmuir等温吸附规律.     

铬对碳钢在NaHCO_3/NaCO_3缓冲溶液中所成钝化膜半导体性能的影响

应用电化学阻抗谱技术研究铬对碳钢钝化膜半导体性能的影响.实验表明,在碳酸氢钠/碳酸钠缓冲溶液中碳钢形成的钝化膜具n型半导体特性,而含有3%铬的碳钢钝化膜则呈n-p型半导体特性,随着成膜电位的增加,以上两种钝化膜之Mott-Schottky直线部分的斜率均呈增大的趋势,表明成膜电位升高,膜内的杂质密度减小,但铬的加入使得碳钢钝化膜的施主密度增加约一个数量级,从而增加了碳钢点蚀发生的趋势.EIS分析表明:铬的加入降低了钝化膜的传递电阻R1和膜电阻R2,特别是膜电阻R2下降达3个数量级,这就有可能增加碳钢在高pH值环境中的腐蚀.