本文選題：材料失效與保護(hù)　切入點(diǎn)：微生物腐蝕　出處：《材料研究學(xué)報》2016年03期

【摘要】：人類認(rèn)知由微生物導(dǎo)致的金屬腐蝕現(xiàn)象距今已有一個多世紀(jì)的歷史。最近20年,微生物腐蝕(Microbiologically influenced corrosion,MIC)已成為金屬腐蝕的一個研究熱點(diǎn)。因?yàn)槿狈IC機(jī)理的深入了解和認(rèn)識,人們甚至認(rèn)為MIC是腐蝕領(lǐng)域中的一個"謎"。因此,迫切需要了解MIC的發(fā)生機(jī)理。最新的研究結(jié)果表明,金屬的微生物腐蝕在本質(zhì)上是一個生物電化學(xué)過程。在微生物與金屬并存的環(huán)境中,當(dāng)電子供體(如碳源)不存在或消耗掉之后,微生物用金屬代替碳源獲取電子,導(dǎo)致金屬發(fā)生微生物腐蝕。另外一種腐蝕機(jī)理是,微生物的代謝產(chǎn)物(比如有機(jī)酸)導(dǎo)致金屬腐蝕。腐蝕是一個能量釋放的反應(yīng)過程,微生物通過腐蝕金屬得到維持其生命所必需的能量。目前,電化學(xué)方法已應(yīng)用于微生物金屬腐蝕研究,學(xué)者們提出了諸如"陰極去極化"等經(jīng)典理論。但單純從電化學(xué)角度研究微生物腐蝕金屬可能得到一些片面的結(jié)論。隨著對這一領(lǐng)域研究的不斷深入人們認(rèn)識到必須結(jié)合生物能量學(xué)以及生物電化學(xué)方面的知識,以更好地理解微生物影響金屬腐蝕的進(jìn)程。本文總結(jié)這方面的最新研究進(jìn)展,并著重介紹"生物催化陰極還原"理論(Biocatalytic cathodic sulfate reduction,BCSR)和"電化學(xué)微生物腐蝕"理論(Electrical microbial influenced corrosion,EMIC)等最新的金屬微生物腐蝕機(jī)理。本文主要從生物能量學(xué)和生物電化學(xué)方面介紹金屬微生物腐蝕機(jī)理研究,這是目前國際上一種新的研究方法和思路。BCSR就是依據(jù)這一思路解釋了微生物為什么和怎樣腐蝕金屬這一MIC研究領(lǐng)域中的這一難題。
[Abstract]:The phenomenon of metal corrosion caused by microorganisms has been recognized by human beings for more than a century.In the last 20 years, microbiologically influenced corrosionMICM has become a hotspot in metal corrosion.Because of the lack of in-depth understanding of the mechanism of MIC, MIC is even considered to be a "mystery" in the field of corrosion.Therefore, it is urgent to understand the mechanism of MIC.Recent results suggest that microbial corrosion of metals is essentially a bioelectrochemical process.In the co-existing environment of microorganism and metal, when the electron donor (such as carbon source) does not exist or consume, the microorganism uses the metal instead of the carbon source to obtain the electron, which leads to the microbial corrosion of the metal.Another corrosion mechanism is that the metabolites of microorganisms, such as organic acids, cause metal corrosion.Corrosion is an energy-releasing reaction in which microorganisms get the energy necessary to sustain their lives by eroding metals.At present, electrochemical methods have been applied to the study of microbial metal corrosion, and some classical theories such as cathodic depolarization have been proposed.However, it may be possible to obtain some one-sided conclusions in the study of microbial corrosion metals from the perspective of electrochemistry.With the deepening of the research in this field, it is necessary to combine the knowledge of bioenergy and bioelectrochemistry to better understand the process of microbes affecting metal corrosion.In this paper, the latest research progress in this field is summarized, and the recent mechanisms of metal microbial corrosion, such as Biocatalytic cathodic sulfate reduction theory and Electrical microbial influenced corrosion theory, are introduced.In this paper, the corrosion mechanism of metal microorganism is introduced from the aspects of bioenergy and bioelectrochemistry.This is a new international research method and thinking. BCSR is based on this idea to explain why and how microbes corrode metals, a difficult problem in the field of MIC research.
【作者單位】： 遼寧大學(xué)化學(xué)院;中國科學(xué)院金屬研究所;華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金51501203 中國科學(xué)院金屬研究所所優(yōu)秀學(xué)者支持資助項(xiàng)目~~
【分類號】：TG172.7

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本文編號：1720271