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一种具有缓蚀机能的海洋细菌

2015-10-26 15:34:35
作者:本网整理
来源:中国生物信息技术网

海水环境对人类的海洋工具造成极大的腐蚀,而海水中的微生物通常会加速这种腐蚀趋势。细菌在海水中偏好附着一些固体表面,在表面通过代谢过程形成一层生物分泌膜以利

       海水环境对人类的海洋工具造成极大的腐蚀,而海水中的微生物通常会加速这种腐蚀趋势。细菌在海水中偏好附着一些固体表面,在表面通过代谢过程形成一层生物分泌膜以利于其生存。根据科学分析,细菌的代谢过程会改变其附着体表面的酸碱浓度,有些细菌甚至以金属为食物。细菌的存在通常会大大加速金属的腐蚀过程,为此人们需要对海洋中的船舶、桥梁、海上平台等金属结构进行防护。

  中科院宁波材料所表面防护课题组长期从事材料在各类条件下的失效机理以及防护技术研究,科研人员发现一种名为新喀里多尼亚弧菌(Vibrio neocaledonicus sp)的海洋细菌,可在金属表面形成具有高度缓蚀作用的生物膜,可使得普碳钢的腐蚀速度降低60倍,与碳钢电镀镍防护的水平相当。该细菌的高缓蚀特性,可为未来金属材料防护技术的开发提供新思路,有助于开发能够替代传统电镀、化学镀、有机涂料等有污染的防护技术,实现金属结构的绿色防护,同时还可以大幅减低维护成本。相关研究表明,该细菌对于各类有色金属如铜合金、镍合金也有较好的缓蚀作用。

  这一发现刊登在2015年第51期的“电化学通讯”(Electrochemistry Communications, 51 (2015) 64–68)上,并已申报专利(201410763707.8、PCT/CN2014/093639)。


图1

       图1分析:

  (A)为A36碳素钢在空白海水和含菌海水中暴露24小时、10天和1个月的交流阻抗图;

  (B)为比较了在含菌海水和空白海水中浸泡10天和1个月的A36钢的极化曲线。


图2

          图2分析:A36钢分别在空白海水(黑色曲线)、含菌海水(红色)、去除活体细菌保留胞外分泌物的海水(蓝色)中浸泡10天后的FT-IR(傅里叶变换红外光谱)、XPS(X射线光电子能谱)。


图3

       图3分析:A36钢分别暴露在含菌和空白海水中24小时 (A, C)以及10天(B, D)的扫描电镜照片;

  图(E)和图(F)分别为碳素钢浸泡在空白海水和含菌海水1个月后的外观形貌。

责任编辑:田双

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