微生物胞外聚合物(EPS)对金属耐蚀性的影响

微生物胞外聚合物(EPS)对金属腐蚀具有抑制作用,研究了EPS中的主要成分蛋白质和多糖对碳钢、铸铁、黄铜和304不锈钢腐蚀速率的影响,并以此为基础,开展了蛋白质、多糖抑制碳钢腐蚀的单因素试验以及正交试验。结果表明:单因素作用下,蛋白质或多糖的质量浓度为1.0mg/mL时,碳钢的腐蚀速率最低;多因素作用下,多糖加入量为0.7mg/mL、蛋白质加入量为0.7mg/mL、浸涂时间为36h时,碳钢的腐蚀抑制效果最佳。研究结果可以为金属防护领域研发新型防腐蚀涂料提供技术支持。     

罗伊氏乳杆菌胞外聚合物抑制碳钢腐蚀行为

目的：研究罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢腐蚀的抑制作用。方法采用腐蚀失重、X射线衍射( XRD)、扫描电镜( SEM)等检测手段,研究浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物后碳钢腐蚀速率、界面腐蚀产物以及腐蚀形貌结构的变化。结果罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢腐蚀具有抑制作用,可以使平均腐蚀速率降低25.60%;浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物后,碳钢界面的腐蚀产物种类没有变化,但两者在磁铁矿、磁赤铁矿与纤铁矿的比例上存在显著差异;浸涂工况下,前9天磁铁矿、磁赤铁矿与纤铁矿的质量百分数之比为1.0：1.0：1.1;浸涂后,界面腐蚀产物与碳钢表面结合牢固,不易脱落。结论在碳钢界面浸涂罗伊氏乳杆菌胞外聚合物可以有效抑制腐蚀;罗伊氏乳杆菌胞外聚合物对碳钢界面晶体间转化关系以及腐蚀产物稳定性的改变,是碳钢腐蚀速率下降的主要原因。     

胞外聚合物对飞机油箱2024铝合金腐蚀行为影响

目的 探究飞机油箱内有积水存在的环境中硫酸盐还原菌分泌的胞外聚合物（EPS）对飞机油箱2024铝合金腐蚀行为的影响,为飞机油箱中微生物腐蚀与防护提供理论依据。方法 针对航煤中微生物滋生导致飞机油箱材料2024铝合金腐蚀失效的问题,通过傅里叶红外光谱（FT-IR）分析EPS的组成,并利用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-MS）分析金属离子含量,采用表面分析法和电化学法研究了硫酸盐还原菌EPS在模拟飞机油箱积水环境中诱导飞机油箱2024铝合金的腐蚀行为。结果 与无EPS添加的介质条件相比,在相同的试验条件下,EPS导致航煤积水模拟溶液中的2024铝合金腐蚀电流密度减小,腐蚀产物膜呈疏松多孔的形貌,腐蚀形貌以点蚀为主。试验结束时,2024铝合金在EPS质量浓度为200 mg/L的模拟溶液中腐蚀速率大致为无EPS添加的模拟溶液中的1/10。当溶液中EPS质量浓度为100 mg/L和200 mg/L时,尽管EPS与Al3+络合产生的EPS-金属络合物会促进2024铝合金试样阳极溶解速度,但起主要影响的是抑制溶解氧扩散减缓阴极吸氧反应,抑制腐蚀的效果与EPS浓度仍成正比。结论 航煤积水模拟溶液中...     

用于工业系统腐蚀微生物的杀菌剂研究进展

工业水环境中微生物引起的腐蚀一直是造成工程材料失效的重要原因之一,杀菌剂作为一种简单高效的杀灭微生物的方法,在工业微生物腐蚀防控领域中发挥着重要作用.针对近年来硫酸盐还原菌和藻类引起的管线钢微生物腐蚀行为以及霉菌引起的铝合金材料的腐蚀行为,结合相应工业系统杀菌剂的研究和应用情况,综述了用于防控微生物腐蚀的多种杀菌剂的应用优势及其研究进展,总结了杀菌剂在工业系统应用所面临的问题和未来发展趋势.其中,季铵盐和季鏻盐作为油田系统中常用的阳离子杀菌剂,能够在低浓度下有效杀灭硫酸盐还原菌,并抑制微生物腐蚀.胍盐类杀菌剂以其稳定性和广谱性在工业系统中应用广泛.杂环类杀菌剂种类繁多,部分杂环类杀菌剂不仅具有抗细菌和真菌的效果,还具有一定的缓蚀作用.有机溴类物质则是一种逐步兴起的污水处理杀菌剂.此外,多种杀菌剂的复配使用也是一种经济有效的提升杀菌效果的方法.目前,通过改性、合成等方法将尽可能多的抗菌基团集中到一种杀菌剂或某种基底材料上,逐渐成为开发新型抗菌物质的趋势.     

硫酸盐还原菌对钢材腐蚀行为的研究进展

综述了硫酸盐还原菌(SRB)微生物腐蚀与防护的研究现状,总结了厌氧生物膜的形成过程及对钢材腐蚀的影响,并在此基础上介绍了SRB对金属材料的腐蚀机理,包括阴极去极化机理、代谢产物腐蚀机理、Fe/FeS微电池作用机理等.分析了SRB代谢产生的胞外聚合物(EPS)在金属腐蚀过程中起到的作用,并详细介绍了SRB与好氧型铁氧化菌...     

从新的视角理解生物膜——微生物防腐蚀研究进展

综述了近年来国内外微生物防腐蚀的研究现状,系统地总结了微生物防腐蚀机理,包括生物膜内微生物分泌缓蚀剂和抗菌剂、生物膜内微生物通过呼吸作用消耗阴极去极化剂以及微生物胞外聚合物抑制微生物附着、形成钝化保护层和替代阳极等防腐蚀机制,阐述了存在的问题和未来的发展方向。     

模拟胞外聚合物在1mol·L~(-1)HCl溶液中对A3钢的缓蚀作用

采用失重法、动电位极化曲线和电化学阻抗谱等方法研究了几种模拟胞外聚合物在1mol·L~(-1) HCl中对A3钢的缓蚀作用,并用扫描电镜(SEM)观察腐蚀形貌。结果表明:模拟胞外聚合物中牛血清白蛋白对A3钢腐蚀抑制效果明显;羧甲基纤维素钠对A3钢有一定的缓蚀效果,但缓蚀率较低;黄腐酸、腐殖酸钠和海藻酸钠对A3钢基本无缓蚀效果,甚至在一定程度上促进了腐蚀。     

硫酸盐还原菌引起的微生物腐蚀的研究进展

简述了由硫酸盐还原菌（SRB）引起的微生物腐蚀（MIC）的机理，环境因素与SRB的协同效应对MIC的影响及控制SRB的措施的研究进展。     

耐铅产絮克雷伯氏菌胞外聚合物EPS-07吸附水中Pb(Ⅱ)的特性

研究抗铅产絮菌株B-07胞外聚合物EPS-07作为吸附剂处理含Pb(Ⅱ)的废水的吸附性能。结果表明:当吸附时间为80 min,pH为5.5,吸附剂用量为0.8 g/L,溶液中Pb(Ⅱ)初始浓度为50 mg/L时,EPS-07对铅离子的吸附平衡容量为61.5 mg/g。吸附等温式能较好地用Langmuir模型表达,吸附动力学很好地符合准二级动力学模型。FT-IR结果表明,EPS-07与Pb(Ⅱ)的作用过程中,主要是羟基、羧基等基团参与了吸附作用。SEM观察显示EPS-07表面结构比较松散,EPS-07与Pb(Ⅱ)作用后,其表面变得致密并有结晶沉淀物出现。EDS图出现了Pb元素峰,表明Pb(Ⅱ)被吸附到EPS-07上面。     

海洋微生物腐蚀的研究进展

介绍了国内外海洋微生物腐蚀研究的最新进展,讨论了海洋中影响金属腐蚀的几类微生物,评述了微生物腐蚀研究中涉及的微生物的培养,测量方法以及表面分析手段;简介了不锈钢,铜和铜合金,镍合金的微生物腐蚀的特征和最新研究进展,并展望了微生物腐蚀研究的发展趋势。     

微生物矿化作用抑制金属腐蚀行为的研究进展

概述了微生物矿化的基本过程,并总结阐述了常见诱导矿化作用的微生物类型及矿化产物类型,总结并举例说明了影响微生物矿化作用的主要因素.在此基础上,重点综述了微生物诱导矿化形成的矿化层类型,主要包括碳酸钙矿化层、磷酸钙矿化层、铁氧化物矿化层,并举例阐述了不同矿化过程之间的差异与形成的各类矿化层的特点.根据近年来微生物矿化作用在抑制金属腐蚀方面的研究进展,分别从微生物呼吸过程中耗氧过程和矿化层的屏蔽作用两方面阐述了微生物矿化作用抑制金属腐蚀的主要原因.最后,结合微生物矿化作用的常见环境,展望了微生物矿化作用在抑制金属腐蚀手段方面的发展方向.     

海洋环境中油气管道的微生物腐蚀研究进展

海上油气集输管道的腐蚀能够导致严重的环境风险和经济损失，其中微生物腐蚀一直以来被认为是造成该问题的主要因素之一。针对海洋环境油气管网中腐蚀性微生物的来源进行了分类，包括油藏内源性微生物、外注海水以及微生物采油（MEOR）引入的外源性微生物。分析了海底油藏储层中流体化学物质特性，确认其富含甲烷、硫化物、挥发性脂肪酸等，并依据内源微生物代谢及产物特征进行了分类，包括硫酸盐还原菌（SRB）、产甲烷菌、发酵菌以及铁还原菌（IRB）。同时，通过举例分析某油田采出水中微生物群落丰度特征，阐明了外源微生物长期受到油田开采环境胁迫后微生物群落的变化规律。在此基础上，进一步针对海上油气集输管网内涉及的微生物代谢产物理论、电活性微生物腐蚀理论以及腐蚀性微生物之间的协同与拮抗作用进行了全面的归纳总结。最后，对目前以纯培养或模式菌株混合培养为主要方式的微生物腐蚀研究中存在的问题进行了讨论，并对基于生物技术的新型防腐手段进行了展望。     

循环冷却水中微生物对黄铜管的腐蚀影响

采用交流阻抗(EIS)测试技术，研究了电厂循环冷却水中微生物对黄铜腐蚀行为影响。结果表明黄铜电极在有菌培养基溶液中浸泡初期，电极表面形成的生物膜抑制了黄铜的腐蚀，随着浸泡时间的延长，生物膜内微生物的代谢活动和代谢产物促进了黄铜的腐蚀。提出了在无菌和有菌培养基溶液中所测得的EIS的等效电路，并计算了相应的等效电路参数。     

嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出黄铜矿中氧化还原电位、黄铁钾钒和胞外聚合物的关系和影响(英文)

在合成的胞外聚合物(EPS)溶液中,研究不同起始总铁量、不同Fe(III)与Fe(II)摩尔比条件下嗜酸氧化亚铁硫杆菌浸出黄铜矿过程中pH、电位、可溶性铁离子和Cu2+浓度随浸出时间的变化。结果表明:当溶液电位低于650mV(vsSHE)时,因细菌产生的EPS可通过絮凝黄铁钾钒延缓污染,即使铁离子浓度达到20g/L,黄铁钾钒对细菌浸出黄铜矿的阻碍作用也不是致命的,但随着铁离子浓度的增加而增加;细菌氧化的铁离子容易吸附在黄铜矿表面的EPS表层,有黄铁钾钒的EPS层是弱离子扩散壁垒,细菌通过把EPS空间内外的Fe2+氧化成Fe3+,进一步创造高于650mV的电位,导致EPS层离子扩散性能的快速恶化,严重地和不可逆地阻碍生物浸出黄铜矿。     

液态金属腐蚀的研究进展

分析了液态金属对固态金属材料的腐蚀形式,就国内 外关于纯金属、合金材料在液态金属中的腐蚀行为及防护措施的研究进展作了评述,并对液 态金属腐蚀的研究方向提出一些建议.     

金属腐蚀磨损的研究进展

综述了近年来腐蚀磨损领域的研究进展,重点阐述了腐蚀磨损研究设备、腐蚀磨损交互作用以及控制因素,最后概述了腐蚀磨损研究领域的发展方向。     

磁场作用下的微生物腐蚀研究进展

磁体周围存在磁场,磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的,磁场力包括洛伦兹力和安培力.概述了磁场对微生物和金属腐蚀过程的影响,包括对单一细菌和混菌体系、电化学控制和浓差极化控制的电化学过程的影响.归纳了磁场作用于微生物金属腐蚀的防控方法,包括微生物竞争手段、缓蚀杀菌剂的应用以及存在的不足等问题.在此基础上,重点综述了近年...     

细菌胞外聚合层在氧化含砷金精矿生物氧化过程中的作用

通过研究含砷金精矿细菌氧化过程中各项工艺指标的变化,测定pH值、电压、砷离子浓度、细菌数量和胞外聚合层中多糖含量及结构,探讨胞外聚合层中多糖在细菌氧化含砷金精矿过程中的作用。结果表明:当电压由500mV升到650mV、As(Ⅲ)快速转化为As(Ⅴ)时,单个细菌可通过消耗胞外聚合层中的多糖来抵御砷离子的毒害;当电压稳定在650mV、砷离子价态转化减缓时,细菌胞外聚合层中的多糖参与矿物的氧化反应;在砷离子胁迫下,多糖含量降低幅度可超过20%,即细菌可通过改变单个菌体胞外聚合层中多糖的产量来防止细胞受到侵害。     

细菌黑色素在生物电化学领域的研究进展

介绍了黑色素在结构上与类腐殖质相似,且具有非晶半导体的性质和氧化还原特性。根据合成途径的不同,黑色素可以分为真黑素、棕黑素、DHN黑色素和脓黑素,其中脓黑素主要由细菌细胞内苯丙氨酸和酪氨酸代谢途径产生。其次,细菌黑色素具有独特的生物学功能,可以通过增强细胞的致病毒性提高生存效率,也可以通过降低贻贝幼虫的附着和变形来抑制海洋生物污损。最后,微生物胞外呼吸过程中细菌黑色素独特的分子结构和电化学性质使其作为胞外电子传递载体和终端受体,参与了微生物胞外呼吸的电子传递机制。细菌黑色素的生物电化学特性也对金属的微生物腐蚀过程造成一定影响,拓展了微生物腐蚀直接电子传递理论的应用范围。该综述重在阐明细菌黑色素的电子传递能力具有潜在的功能和应用价值,为产黑色素细菌在微生物腐蚀与微生物燃料电池领域的研究和应用提供理论支持与参考。     

海洋用金属材料的微生物腐蚀研究进展

虽然海洋环境下所使用的金属材料的机械性能和耐蚀性能都较好,但近年来关于海洋工程材料腐蚀失效的报道却越来越多。以海洋环境下金属材料的腐蚀为背景,重点介绍了近年来逐渐引起人们重视的金属材料微生物腐蚀的研究进展。一些经典的腐蚀理论虽然能够解释一些微生物腐蚀现象,但是目前微生物腐蚀逐渐成为很多工业环境下普遍存在的严重问题,这些机理的片面性也就逐渐暴露出来。随着研究的深入,人们对微生物腐蚀机理的认识更加全面、深入。研究者逐步提出了基于生物能量学和生物电化学的微生物腐蚀理论,该理论引入了微生物胞外电子传递过程,解释了微生物为什么和如何腐蚀金属材料,并获得了学术界的普遍认可。为了解决传统抗微生物腐蚀方法的诸多不足,开发新型抗菌材料、研发环保型杀菌剂和杀菌剂增效剂将会为微生物腐蚀防治提供新思路。