硫酸鹽還原菌（SRB）是造成海洋環(huán)境中金屬構(gòu)筑物的微生物腐蝕的重要細菌,隨著人們對海洋的開發(fā)和利用,SRB的腐蝕機理研究正引起人們的重視。本文采用電化學手段研究了厭氧環(huán)境中SRB的電活性,探討了SRB在不同電位下與石墨電極間的電子傳遞過程,在此基礎上進一步研究了碳鋼對SRB代謝行為的影響。研究了碳鋼與電活性SRB生物膜間的電子傳遞過程及其對碳鋼厭氧腐蝕行為的影響。本論文首先研究了SRB生物膜在石墨電極表面的電化學活性。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn),在接種SRB的培養(yǎng)基中,SRB在石墨電極表面附著并形成了生物膜。生物膜的形成改變了石墨電極的開路電位及電化學阻抗譜（EIS）特征。通過循環(huán)伏安法研究發(fā)現(xiàn),SRB生物膜在石墨電極表面能夠催化H+還原和H2的氧化。并降低了該反應所需要的活化能。采用計時電流法研究發(fā)現(xiàn),在不同的電位下SRB能夠與石墨電極間進行電子傳遞,并且該電子傳遞過程與SRB催化H+還原和H2氧化的能力有關。SRB生物膜能夠與石墨電極進行直接的電子傳遞。上述SRB生物膜電活性的研究發(fā)現(xiàn),SRB生物膜能夠從外加電位較負的石墨電極中獲得電子,由于該外加電位值與碳鋼在海水環(huán)境中的自腐蝕電位類似,我... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院海洋研究所)山東省

【文章頁數(shù)】：107 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 微生物腐蝕定義、研究意義及方法
        1.1.1 微生物腐蝕定義
        1.1.2 微生物腐蝕研究意義
        1.1.3 微生物腐蝕研究方法
    1.2 微生物腐蝕研究進展
        1.2.1 好氧微生物腐蝕
        1.2.2 SRB引起的厭氧腐蝕
    1.3 電活性微生物膜
        1.3.1 電活性微生物膜定義
        1.3.2 電活性微生物膜的電子傳遞機理
    1.4 論文研究背景和主要內(nèi)容
        1.4.1 研究背景
        1.4.2 主要研究內(nèi)容
第二章 石墨電極表面硫酸鹽還原菌電活性研究
    2.1 引言
    2.2 材料與方法
        2.2.1 菌種及培養(yǎng)
        2.2.2 電極材料
        2.2.3 SEM及熒光顯微鏡觀察
        2.2.4 電化學測量
    2.3 實驗結(jié)果與討論
        2.3.1 SRB生物膜的形成與發(fā)展
        2.3.2 石墨電極/SRB生物膜界面的伏安特征研究
        2.3.3 石墨電極/SRB生物膜界面的交流阻抗特征研究
        2.3.4 SRB生物膜對PGE開路電位的影響研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 低碳鋼對SRB代謝行為影響研究
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 菌種及培養(yǎng)基
        3.2.2 試驗材料
        3.2.3 環(huán)境因子測量
        3.2.4 SRB電活性檢測
    3.3 實驗結(jié)果與討論
        3.3.1 碳鋼對SRB生長曲線的影響
        3.3.2 碳鋼對SRB代謝速度的影響
        3.3.3 碳鋼影響SRB生長和代謝的可能機理
        3.3.4 有鐵無鐵情況下SRB電活性變化
    3.4 本章小結(jié)
第四章 電活性SRB生物膜對低碳鋼腐蝕行為影響研究
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 試驗材料
        4.2.2 菌種和培養(yǎng)基
        4.2.3 表面分析
        4.2.4 電化學實驗
    4.3 實驗結(jié)果與討論
        4.3.1 SRB生物膜對Q235碳鋼腐蝕電位的影響
        4.3.2 SRB生物膜對Q235碳鋼EIS影響
        4.3.3 SRB代謝產(chǎn)物對Q235碳鋼腐蝕電位的影響
        4.3.4 SRB代謝產(chǎn)物對Q235碳鋼EIS的影響
        4.3.5 SRB生物膜與碳鋼間電子傳遞過程研究
        4.3.6 腐蝕形貌和腐蝕產(chǎn)物分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)論
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 本論文創(chuàng)新點
    5.3 有待進一步開展的工作
參考文獻
博士期間發(fā)表文章
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3037840