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腐蝕的影響,對深入認識金屬的微生物腐蝕,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,利用電化學方法、表面分析技術(shù)和微生物學方法,對再生水中微生物電活性對碳鋼腐蝕影響機理進行了研究。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碳鋼的腐蝕影響機理。結(jié)果表明,AQS進一步抑制了大腸埃希氏菌對碳鋼的腐蝕,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】：北京建筑大學北京市

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線

同時動態(tài)更換實驗配水，以使細菌保持在穩(wěn)定裝置與材料用水對北方某再生水廠水質(zhì)進行多次檢測，取檢測均值。但試驗背景，突出試驗結(jié)果，基于檢測結(jié)果，選取腐蝕性較行人工配置試驗用水，表 2-1 為人工配置試驗用水的方表 2-1 腐蝕試驗用水方案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 試驗方法與步驟微生物電活性測試電化學活性采用 CHI660C 電化學工作站的三電極體系進行oltammetry, CV）測試。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。工作電極預處理步驟：(600#～2000#)逐級拋光；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。所測得 CV 曲線峰電位差應(yīng)在 80m

【參考文獻】：
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)境科學學報. 2016(08)
[3]電子穿梭體介導的微生物胞外電子傳遞:機制及應(yīng)用[J]. 馬金蓮,馬晨,湯佳,周順桂,莊莉.  化學進展. 2015(12)
[4]再生水用于循環(huán)冷卻水中鐵細菌對碳鋼腐蝕的影響[J]. 吳卿,李云,李亞男,田一梅,彭森.  天津工業(yè)大學學報. 2014(04)
[5]電化學活性微生物的分離與鑒定[J]. 肖勇,吳松,楊朝暉,鄭越,趙峰.  化學進展. 2013(10)
[6]細菌產(chǎn)鐵載體的結(jié)構(gòu)、功能及其研究進展[J]. 張瑩,張文莉,陳小貝,張鳳民.  中國衛(wèi)生檢驗雜志. 2012(09)
[7]溫度和電子傳遞體AQDS對鐵還原細菌Shewanella putrefaciens CN32礦化產(chǎn)物的影響[J]. 李陛,吳文芳,李金華,潘永信.  地球物理學報. 2011(10)
[8]克雷伯氏菌燃料電池的電子穿梭機制研究[J]. 鄧麗芳,李芳柏,周順桂,黃德銀,倪晉仁.  科學通報. 2009(19)
[9]循環(huán)冷卻水輸水管壁生物膜生長發(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,孫立賢,徐芬,楊黎妮.  高等學�；瘜W學報. 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理研究[D]. 陳士強.中國科學院研究生院(海洋研究所) 2015
[2]硫酸鹽還原菌生物膜電活性及腐蝕機理研究[D]. 于林.中國科學院研究生院（海洋研究所） 2011
[3]海水中銹層覆蓋碳鋼的腐蝕電化學行為研究[D]. 鄒妍.中國海洋大學 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策[D]. 李煥.華東理工大學 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 2016
[3]外源醌類氧化還原介體對Anammox細菌活性影響研究[D]. 田天.大連理工大學 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 2010
[5]電解研磨擴孔技術(shù)的試驗研究[D]. 楊長盛.南京航空航天大學 2006



本文編號：3616431