基于氧化亞銅的復(fù)合涂層的抗菌防腐性能探究.pdf

1、硫酸鹽還原菌(SRB)、鐵細(xì)菌(IB)等是造成油田集輸系統(tǒng)管線內(nèi)腐蝕的主要原因之一。其中厭氧的硫酸鹽還原菌的危害最大，它不僅會(huì)導(dǎo)致管道遭受局部腐蝕穿孔，且其生長(zhǎng)繁殖會(huì)對(duì)水系統(tǒng)造成二次污染直接堵塞地層，降低石油開采率。管道內(nèi)表面施加涂層是一種既簡(jiǎn)單又有效的抗菌防腐方法，因此本文通過合成無機(jī)抗菌材料，系統(tǒng)研究其對(duì)SRB的殺菌性能，并通過物理摻混獲得抗菌涂層，研究了抗菌涂層的抗菌防腐性能，以期達(dá)到抑制油田系統(tǒng)微生物腐蝕，延長(zhǎng)管道壽命的目的。<

2、br>　　本文通過電化學(xué)方法、3D超景深顯微鏡、熒光顯微鏡、SEM、XPS等方法，系統(tǒng)地研究了污水系統(tǒng)中的微生物腐蝕狀況，氧化亞銅材料對(duì)污水中SRB的抑菌殺菌性能及機(jī)理，以及基于氧化亞銅的無溶劑環(huán)氧復(fù)合涂層的抗菌防腐性能。主要研究結(jié)果如下：
　　在大慶油田污水介質(zhì)中SRB的含量非常高，且其生長(zhǎng)繁殖非常迅速，在培養(yǎng)的第二天就迅速達(dá)到最大值。就其理化性質(zhì)而言，37℃為其最適宜生長(zhǎng)的溫度，其最適宜的pH則為8.0，而最適宜的礦化度即Na

3、Cl濃度為10g/L。由其引起的對(duì)Q235管材的微生物腐蝕非常嚴(yán)重，浸泡前期，SRB在管材表面吸附，形成生物膜，在一定程度上抑制了微生物腐蝕的發(fā)生，但隨著浸泡時(shí)間的逐漸延長(zhǎng)，金屬表面的生物膜會(huì)不斷從其表面剝離脫落，從而使得金屬表面腐蝕加重。管道垢樣中沒有SRB的附著，其主要成分為鈣鹽和鐵氧化合物。
　　納米Cu2O能夠有效殺死SRB，抑制其在Q235碳鋼表面的附著，減少生物膜的形成。在該抗菌過程中，氧化亞銅并沒有發(fā)生反應(yīng)，菌液中并

4、沒有Cu2+以及Cu+的產(chǎn)生。因此納米Cu2O極易吸附在SRB表面，并通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，抑制細(xì)菌體內(nèi)酶的活性，而使細(xì)胞結(jié)構(gòu)紊亂，達(dá)到殺菌目的。
　　復(fù)合涂層中由于加入了納米Cu2O，阻塞了無溶劑環(huán)氧樹脂交聯(lián)過程中產(chǎn)生的微觀孔道，使得腐蝕介質(zhì)不能夠與金屬基體直接接觸，提高了涂層的屏蔽性能。而且隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，涂層發(fā)生溶脹作用，大量納米氧化亞銅逐漸富集到涂層表面以及涂層微觀孔徑與腐蝕介質(zhì)接觸的表面，該部分納米Cu2O能夠有效