耐压海乳杆菌对2205双相不锈钢腐蚀行为的影响

doi:10.11902/1005.4537.2025.024

中国腐蚀与防护学报 DOI: 10.11902/1005.4537.2025.024

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耐压海乳杆菌对2205双相不锈钢腐蚀行为的影响

李雨情¹,²,张铁志²,黄兴林¹,²,孙振美¹,张怡¹,尹衍升³

1. 广州航海学院
2. 辽宁科技大学
3. 上海海事大学

Effect of Marinilactibacillus piezotolerans on the Corrosion Behavior of 2205 Duplex Stainless Steel

引用本文:

李雨情张铁志黄兴林孙振美张怡尹衍升. 耐压海乳杆菌对2205双相不锈钢腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 10.11902/1005.4537.2025.024.

全文: PDF(1414 KB)

摘要: 在海洋严酷环境中，各类金属服役材料普遍面临不同程度的腐蚀破坏，对海洋生态环境和经济效益产生了深远影响。浅海环境中微生物腐蚀的机制已成为国内外研究的热点领域，相关研究在理论框架和实验数据积累方面取得了显著进展，然而深海独特环境条件下的微生物腐蚀机制研究仍不清晰。本文以深海耐压菌为实验对象，研究其在最佳生长温度28℃条件下对2205双相不锈钢腐蚀影响规律及作用机制，旨在为深海环境中金属使役材料的微生物腐蚀研究提供理论支撑。本文选择了从南太平洋环流区洋底沉积物中分离提纯出来的耐压海乳杆菌（Marinilactibacillus piezotolerans），采用激光共聚焦显微镜（CLSM）、扫描电子显微镜( SEM ) 、射线光电子能谱 ( XPS ) 和电化学阻抗谱 ( EIS ) 等表征方法研究了2205双相不锈钢在耐压海乳杆菌中的腐蚀行为。结果表明M. piezotolerans 在样品表面形成了形成了一层具有三维结构的腐蚀产物膜。M. piezotolerans具有更小的阻抗值和更大的腐蚀电流。其均匀腐蚀速率也更低，但M. piezotolerans 培养液中样品表面出现小点蚀坑，总的来说，M. piezotolerans在2205双相不锈钢在灭菌溶液中表面附着形成的生物膜，可以在一定程度上抑制样品表面的均匀腐蚀，但加剧局部腐蚀，金属表面出现明显点蚀坑。

关键词 ： 2205双相不锈钢, 耐压海乳杆菌, 微生物腐蚀, 电化学分析, 生物膜

Abstract：In the harsh marine environment, various metallic materials in service are subjected to varying degrees of corrosion damage, significantly impacting marine ecosystems and economic efficiency. While the mechanisms of microbial corrosion in shallow marine environments have become a focal point of international research, with substantial progress made in theoretical frameworks and experimental data accumulation, the understanding of microbial corrosion mechanisms under the unique conditions of deep-sea environments remains limited. This study focuses on deep-sea piezotolerant bacteria to investigate their effects and mechanisms on the corrosion of 2205 duplex stainless steel under the optimal growth temperature of 28°C, aiming to provide theoretical support for microbial corrosion research on metallic materials in deep-sea environments. The experiment utilized M. piezotolerans, isolated and purified from sediment samples in the South Pacific Gyre. Characterization techniques such as confocal laser scanning microscopy (CLSM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray photoelectron [基金项目：广州市"羊城学者"科研项目（2024312143），国家自然科学基金 (52371059, 52001081, 52274296) 作者简介：李雨情，女，1999年生，硕士生通讯作者：张怡：zhangyizzdx@163.com，尹衍升：ysyin@shmtu.edu.cn] currents. The uniform corrosion rate was reduced; however, small pitting corrosion sites were observed on the spectroscopy ( XPS ), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were employed to examine the corrosion behavior of 2205 duplex stainless steel in the presence of M. piezotolerans.The results demonstrated that M. piezotolerans formed a three-dimensional structured corrosion product film on the sample surface. Compared to sterile solutions, samples in M. piezotolerans culture exhibited lower impedance values and higher corrosion sample surface in the bacterial culture. Overall, the biofilm formed by M. piezotolerans on 2205 duplex stainless steel in sterile solutions partially inhibited uniform corrosion on the sample surface but exacerbated localized corrosion, resulting in the formation of distinct pitting sites on the metal surface.

Key words： 2205 Duplex Stainless Steel M. piezotolerans Microbial Corrosion Electrochemical Analysis biofilm

收稿日期: 2025-01-16

ZTFLH:

TG172

基金资助:广州市"羊城学者"科研项目;深海热液区次临界与超临界极端环境金属材料蚀损机制研究;环境友好型水性聚氨酯涂层的制备及多重协同防污机制研究;P2-03复相Ni/Mn基正极材料的构建调控改性及储钠研究

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