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微生物腐蚀与采出水的微生物防腐蚀——回顾与应用实例

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腐蚀科学与防护技术 2019年第1期31卷 85-91页

作者：向龙斌张吉昌刘心蕊王小通李东安中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 辽河油田沈阳采油厂沈阳110316 中国石油勘探开发研究院北京100086 北京金道能源开发有限公司北京100086

针对油田采出水处理系统微生物腐蚀的特点,提出了以本源微生物群落中的假单胞菌、短芽孢杆菌和脱氮硫杆菌为主的微生物防腐蚀技术方案,讨论了微生物防腐蚀剂的室内评价结果与矿场应用情况,认为成本低、环境友好、持续时间长的微生物防... 详细信息

针对油田采出水处理系统微生物腐蚀的特点,提出了以本源微生物群落中的假单胞菌、短芽孢杆菌和脱氮硫杆菌为主的微生物防腐蚀技术方案,讨论了微生物防腐蚀剂的室内评价结果与矿场应用情况,认为成本低、环境友好、持续时间长的微生物防腐蚀技术具有良好的应用前景。

关键词：微生物腐蚀微生物防腐蚀油田采出水

微生物腐蚀研究中微生物学方法和微生物膜的化学分析

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腐蚀科学与防护技术 2007年第1期19卷 38-41页

作者：王伟王佳徐海波李相波中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室青岛266100 洛阳船舶材料研究所腐蚀与防护国家级重点实验室青岛266071

综述了当前微生物腐蚀(M IC)研究中使用的微生物学技术,主要包括微生物培养和微生物直接检测技术两大方面.对微生物膜中生物大分子化学分析做了介绍.

关键词：微生物膜微生物腐蚀微生物学方法化学分析

铜绿假单胞菌对CrCoNi中熵合金微生物腐蚀行为的影响

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金属学报 2019年第11期55卷 1457-1468页

作者：冯浩李花兵路鹏冲杨纯田姜周华武晓雷东北大学冶金学院沈阳110819 沈阳材料科学国家研究中心东北大学联合研究分部沈阳110819 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100190

采用多种电化学实验手段及场发射扫描电子显微镜(FESEM)、激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)等分析技术,结合活死细菌染色实验、点蚀坑深度分析等方法,以316L不锈钢为对比,研究了CrCoNi中熵合金在含铜绿假单胞菌培养基中的微生物腐蚀行为。结... 详细信息

采用多种电化学实验手段及场发射扫描电子显微镜(FESEM)、激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)等分析技术,结合活死细菌染色实验、点蚀坑深度分析等方法,以316L不锈钢为对比,研究了CrCoNi中熵合金在含铜绿假单胞菌培养基中的微生物腐蚀行为。结果表明:铜绿假单胞菌能够在CrCoNi中熵合金表面形成不均匀的生物被膜,从而降低开路电位,减小极化电阻和电荷转移电阻,增大腐蚀电流密度;铜绿假单胞菌生物被膜在一定程度上破坏了钝化膜,导致浸泡在含铜绿假单胞菌培养基中的CrCoNi中熵合金的最大点蚀坑深度(4.8μm)大于无菌培养基中CrCoNi中熵合金的最大点蚀坑深度(2.3μm)。与316L不锈钢相比,CrCoNi中熵合金的开路电位较高,腐蚀电流密度和腐蚀速率较小,钝化膜的修复能力较强,在含铜绿假单胞菌培养基中浸泡后的最大点蚀坑深度小于316L不锈钢(5.8μm)。

关键词： CrCoNi中熵合金铜绿假单胞菌微生物腐蚀生物被膜点蚀

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新型含Cu管线钢的微生物腐蚀行为研究

金属学报 2017年第2期53卷 153-162页

作者：史显波徐大可闫茂成严伟单以银杨柯中国科学院金属研究所沈阳110016 中国科学院大学北京100049

通过对商用X80管线钢进行适当的Cu合金化功能性改进,制备出不同Cu含量(1.06Cu、1.46Cu、2.00Cu,质量分数,%)的新型管线钢。利用抗菌性能检测、电化学测试、腐蚀产物分析、激光共聚焦显微镜(CLSM)等方法研究了含Cu管线钢的抗菌性能和微... 详细信息

通过对商用X80管线钢进行适当的Cu合金化功能性改进,制备出不同Cu含量(1.06Cu、1.46Cu、2.00Cu,质量分数,%)的新型管线钢。利用抗菌性能检测、电化学测试、腐蚀产物分析、激光共聚焦显微镜(CLSM)等方法研究了含Cu管线钢的抗菌性能和微生物腐蚀行为。研究表明,含Cu管线钢对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有强烈的杀灭作用,以多边形铁素体为特征的1.0Cu管线钢能够保证在X80钢强韧性的水平下具有优异的抗微生物腐蚀性能。含Cu管线钢中富Cu相对抗微生物腐蚀性能起到了关键作用。1.0Cu钢和X80钢的线性极化电阻RLPR在含有硫酸盐还原菌(SRB)的土壤浸出液中浸泡2 d后均急剧下降,导致X80钢的腐蚀电流密度明显大于1.0Cu钢。显微观察表明,大量生物膜的生成导致在SRB环境中的X80钢的点蚀数量和最大点蚀坑深度均高于1.0Cu钢。

关键词：管线钢 Cu 微生物腐蚀富Cu相抗菌性能

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微生物腐蚀研究方法中的表面分析技术

中国腐蚀与防护学报 2007年第1期27卷 60-64页

作者：王伟王佳徐海波李相波中国海洋大学海洋化学理论与工程技术教育部重点实验室青岛266100 中船重工七二五研究所青岛分部海洋腐蚀与防护国家重点实验室青岛266071

综述了当前微生物腐蚀(MIC)研究中应用的表面分析技术.这些技术包括:傅利叶红外光谱、扫描电镜、环境扫描电镜,原子力显微镜和扫描激光共聚焦显微镜.介绍了可对材料表面微生物进行观察的表面荧光显微镜在微生物腐蚀和微生物膜研究中的应... 详细信息

综述了当前微生物腐蚀(MIC)研究中应用的表面分析技术.这些技术包括:傅利叶红外光谱、扫描电镜、环境扫描电镜,原子力显微镜和扫描激光共聚焦显微镜.介绍了可对材料表面微生物进行观察的表面荧光显微镜在微生物腐蚀和微生物膜研究中的应用.总结了各种表面分析技术的特点和最新应用.一种在微生物腐蚀研究中使用的新型材料表征技术“飞行时间二次离子质谱分析”在文中也作了介绍.

关键词：微生物膜微生物腐蚀表面分析技术

从生物能量学和生物电化学角度研究金属微生物腐蚀的机理

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材料研究学报 2016年第3期30卷 161-170页

作者：夏进徐大可南黎刘宏芳李绮杨柯辽宁大学化学院沈阳110036 中国科学院金属研究所沈阳110016 华中科技大学化学与化工学院武汉430074

人类认知由微生物导致的金属腐蚀现象距今已有一个多世纪的历史。最近20年,微生物腐蚀(Microbiologically influenced corrosion,MIC)已成为金属腐蚀的一个研究热点。因为缺乏对MIC机理的深入了解和认识,人们甚至认为MIC是腐蚀领域中的... 详细信息

人类认知由微生物导致的金属腐蚀现象距今已有一个多世纪的历史。最近20年,微生物腐蚀(Microbiologically influenced corrosion,MIC)已成为金属腐蚀的一个研究热点。因为缺乏对MIC机理的深入了解和认识,人们甚至认为MIC是腐蚀领域中的一个"谜"。因此,迫切需要了解MIC的发生机理。最新的研究结果表明,金属的微生物腐蚀在本质上是一个生物电化学过程。在微生物与金属并存的环境中,当电子供体(如碳源)不存在或消耗掉之后,微生物用金属代替碳源获取电子,导致金属发生微生物腐蚀。另外一种腐蚀机理是,微生物的代谢产物(比如有机酸)导致金属腐蚀。腐蚀是一个能量释放的反应过程,微生物通过腐蚀金属得到维持其生命所必需的能量。目前,电化学方法已应用于微生物金属腐蚀研究,学者们提出了诸如"阴极去极化"等经典理论。但单纯从电化学角度研究微生物腐蚀金属可能得到一些片面的结论。随着对这一领域研究的不断深入人们认识到必须结合生物能量学以及生物电化学方面的知识,以更好地理解微生物影响金属腐蚀的进程。本文总结这方面的最新研究进展,并着重介绍"生物催化阴极还原"理论(Biocatalytic cathodic sulfate reduction,BCSR)和"电化学微生物腐蚀"理论(Electrical microbial influenced corrosion,EMIC)等最新的金属微生物腐蚀机理。本文主要从生物能量学和生物电化学方面介绍金属微生物腐蚀机理研究,这是目前国际上一种新的研究方法和思路。BCSR就是依据这一思路解释了微生物为什么和怎样腐蚀金属这一MIC研究领域中的这一难题。

关键词：材料失效与保护微生物腐蚀硫酸盐还原菌生物膜生物能量学细胞外电子传递

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金属表面混合微生物腐蚀及分析方法研究进展

表面技术 2019年第1期48卷 216-224页

作者：许萍任恒阳汪长征张雅君北京建筑大学水环境国家级实验教学示范中心城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室北京100044

微生物腐蚀研究一直都是金属腐蚀领域关注的热点,微生物种类的不同,对金属材料的腐蚀影响也不尽相同。实际环境中,微生物的复杂性导致单一微生物的腐蚀机理并不能完全解释实际的腐蚀现象,因此混合微生物体系研究成为微生物腐蚀领域新的... 详细信息

微生物腐蚀研究一直都是金属腐蚀领域关注的热点,微生物种类的不同,对金属材料的腐蚀影响也不尽相同。实际环境中,微生物的复杂性导致单一微生物的腐蚀机理并不能完全解释实际的腐蚀现象,因此混合微生物体系研究成为微生物腐蚀领域新的研究方向。在基于单种微生物对金属的腐蚀行为及其腐蚀机理的研究基础上,综述了两种微生物的混合体系在金属表面对其腐蚀的影响。归纳总结了混合微生物的构成,重点综述了含有SRB、IOB和其他典型微生物的混合体系的作用过程,分析了混合体系中,不同微生物的相互作用(如协同、竞争作用等)对金属腐蚀影响。梳理了目前混合微生物体系研究的实验环境,并针对混合微生物体系在金属表面腐蚀微观的研究,介绍了几种技术,以期能更加直观地显示混合体系中微生物间的作用机制。最后对研究两种微生物混合体系下的金属腐蚀问题提出了建议和发展方向。

关键词：混合微生物体系微生物腐蚀金属腐蚀相互作用作用机理生物膜

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海洋环境下金属材料微生物腐蚀研究进展

表面技术 2018年第8期47卷 182-196页

作者：田丰白秀琴贺小燕袁成清武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心可靠性工程研究所武汉430063 武汉理工大学船舶动力工程技术交通行业重点实验室武汉430063

海洋环境下的微生物易附着在金属材料表面形成生物膜,进而导致金属材料表面的微生物腐蚀(MIC)。分析了海洋环境下常见的易导致腐蚀的微生物种类及其特征,如硫酸盐还原菌(SRB)、铁氧化细菌(IOB)、产酸菌(APB)与产粘液菌(SPB)等,归纳了船... 详细信息

海洋环境下的微生物易附着在金属材料表面形成生物膜,进而导致金属材料表面的微生物腐蚀(MIC)。分析了海洋环境下常见的易导致腐蚀的微生物种类及其特征,如硫酸盐还原菌(SRB)、铁氧化细菌(IOB)、产酸菌(APB)与产粘液菌(SPB)等,归纳了船舶与海洋平台涉及的微生物腐蚀及其与材料摩擦磨损的协同作用。在此基础上,重点综述了近年来碳钢、不锈钢与铜合金在海洋环境下的微生物腐蚀研究进展,包括溶解氧(DO)浓度、胞外聚合物(EPS)、生物膜微观形态等因素对碳钢MIC的影响,不锈钢在MIC过程中钝化膜与Cr元素化合物形态与含量变化,微生物抵抗Cu离子毒性机制以及铜合金在MIC过程中出现的脱合金成分腐蚀。对比了碳钢、不锈钢与铜合金表面在MIC中由生物膜、腐蚀产物与钝化膜形成的复合表面层结构差异。并从阴极去极化理论与微生物电化学腐蚀理论的角度解释了MIC,总结了两种理论间的关联性与局限性,指出了一些亟待解决的问题。

关键词：海洋环境微生物腐蚀金属材料表面层结构摩擦磨损