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研究人員利用石墨烯涂層防止管道遭到細菌腐蝕
發(fā)表時(shí)間:2020-04-23     閱讀次數:     字體:【

據外媒報道,石墨烯是一種非常有用的材料,它由一層原子厚的碳原子連接而成,其已被證明可以防止鋼鐵生銹。很快,它也可以用來(lái)阻止細菌腐蝕金屬管道。在污水處理廠(chǎng)等污水處理設施中,被稱(chēng)為硫酸鹽還原菌的微生物經(jīng)常會(huì )寄生在管道和其他設備的內部表面。

這些微生物以所謂的“生物膜”形式在管道清潔后的10天內形成然后繼續以?xún)煞N主要方式降解這些管道。

首先,微生物在呼吸時(shí)會(huì )從金屬表面提取電子。然后,當細菌消耗水中的有機物時(shí)它們會(huì )產(chǎn)生腐蝕性的硫化氫。

雖然保護性聚合物涂層可以應用到管道內部,但當細菌消耗管道內的增塑劑時(shí),這些涂層本身可能也會(huì )被降解。此外,隨著(zhù)時(shí)間的推移,這種涂層會(huì )變得脆弱并開(kāi)裂、脫落并最終進(jìn)入水流中。

考慮到這些限制,來(lái)自南達科他州礦業(yè)與技術(shù)研究學(xué)院的科學(xué)家Govind Chilkoor轉而將石墨烯用作涂層材料。在實(shí)驗室測試中,他發(fā)現即使是一層不到1納米厚度的石墨烯也能有效防止硫酸鹽還原菌附著(zhù)在金屬管道內表面。Chilkoor指出,石墨烯有著(zhù)非常好的抗菌性,“它會(huì )引起氧化應激反應從而導致細菌死亡?!?/span>

此外,考慮到石墨烯是最強的人造材料之一,所以它應該比目前用于防護涂層的聚合物要耐用得多。此外,由于石墨烯具有良好的導熱性,因此在熱交換管道中使用時(shí)其性能應該會(huì )優(yōu)于聚合物。


來(lái)源:環(huán)球網(wǎng)

 
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