一种鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用制造技术

一种鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用，属于微生物腐蚀防护技术领域。该鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用，将鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂，用于抑制金属材料服役中面临的微生物腐蚀问题。将鼠李糖脂加入能够导致微生物腐蚀的环境中，保证鼠李糖脂在环境中均匀质量浓度为0.53

【技术实现步骤摘要】
一种鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用


[0001]本专利技术属于微生物腐蚀防护
，具体涉及一种鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用。

技术介绍

[0002]微生物腐蚀(Microbiologically influenced corrosion,MIC)是指由微生物的代谢活动引起的一种典型的腐蚀过程，它占总腐蚀损失的20％以上。天然气工业中大约40％的管道腐蚀破坏被认为与MIC相关。在材料表面形成的生物被膜一直被认为是导致MIC过程的主要因素。生物膜下材料的物理化学环境发生改变，如溶解氧，离子浓度、pH值等，同时伴随着微生物对电化学反应的催化过程，最终导致材料的严重腐蚀。因此，为了减少生物被膜在材料表面的形成和聚集，已经开发了各种表面改性技术，包括酶改性、化学改性和表面形态改性等。加速生物膜分散也被认为是抑制MIC的切实有效的手段。
[0003]长期以来，尽管已开发出多种腐蚀防护手段，例如在金属表面形成氧化层、在容易形成生物被膜的环境中加入缓蚀剂、在金属材料表面形成涂层、牺牲阳极等电化学保护技术等，然而缓蚀剂的应用仍然是最方便、经济、高效的腐蚀防护技术之一。但是传统的有机和无机缓蚀剂，存在着生物相容性、生物降解性和生物累积性有关的环境问题。因此，近几十年来，绿色缓蚀剂因其可生物降解和对自然环境友好而备受关注。
[0004]鼠李糖脂(Rhamnolipid)是由假单胞菌或伯克氏菌类产生的一种生物代谢性质的生物表面活性剂，同时也是一种研究时间最长、应用技术最为成熟的一种生物表面活性剂，然而未见有将鼠李糖脂应用于微生物腐蚀防护的报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用，本专利技术中的鼠李糖脂，通过研究发现，其为环保无污染杀菌型物质，不仅具有良好的抗菌的性能，抗生物膜性能，还具备优良的抗腐蚀性能，其作为环保型微生物腐蚀抑制剂能够展现优良的微生物腐蚀抑制能力，并且环保无污染。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术的一种鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用，将鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂，用于抑制微生物腐蚀。
[0008]更具体的是，将鼠李糖脂加入能够产生微生物腐蚀的环境中，保证鼠李糖脂在环境中均匀质量浓度为0.53
‑
1.9g/L，更优选为1g/L。
[0009]所述的能够产生微生物腐蚀的环境优选为海洋环境、土壤环境或运输液体环境。
[0010]更具体的是，所述的鼠李糖脂能够和金属表面结合形成一层保护层，倾向于向金属提供电子，从而抑制金属腐蚀速率。
[0011]更具体的是，所述的鼠李糖脂能够降低导致微生物腐蚀环境中的金属表面形成的生物被膜的厚度，用于抑制微生物对金属的腐蚀。
[0012]所述的金属优选为碳钢，更优选为X70碳钢。
[0013]所述的鼠李糖脂为单鼠李糖脂和/或双鼠李糖脂，其中，单鼠李糖脂的化学结构式为：
[0014][0015]双鼠李糖脂的化学结构式为：
[0016][0017]其中，m、n、x、y分别表示对应位置上重复的亚甲基个数的平均值。
[0018]加入鼠李糖脂，能够抑制微生物腐蚀的腐蚀抑制率为68.3％～74.7％。
[0019]优先针对微生物为地衣芽孢杆菌。
[0020]一种鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用的检测方法，包括以下步骤：
[0021]步骤1：环保型微生物腐蚀抑制剂配制
[0022]将鼠李糖脂和水混合均匀，过滤，去除杂质，得到鼠李糖脂水溶液，鼠李糖脂水溶液的质量浓度为0.53
‑
1.9g/L；
[0023]步骤2：腐蚀抑制
[0024]将微生物腐蚀的材料浸没在鼠李糖脂水溶液中，进行培养，通过对空白组进行对比，发现，加入鼠李糖脂水溶液可以实现对微生物的抑制。
[0025]所述的步骤2中，微生物腐蚀的材料的微生物菌种浓度为104～107CFU mL
‑1。
[0026]所述的步骤2中，培养时间为7天，培养温度为室温～37℃。
[0027]所述的步骤2中，空白对照组为，未加入鼠李糖脂的对比组，其采用微生物腐蚀的材料相同，添加鼠李糖脂水溶液腐蚀抑制剂作为实验组，将实验组与对照组同时培养7天后，经检测，实验组的微生物腐蚀材料表面生物膜厚度为空白对照组腐蚀材料表面生物膜厚度的0.58倍，腐蚀速率是空白对照组的0.28倍。
[0028]本专利技术的一种鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用，其有益效果：
[0029]鼠李糖脂是一种典型的生物表面活性剂，是一种两亲性化学物质(亲水性和疏水性)，能够显着降低固体表面张力，降低微生物在金属表面的粘附。本专利技术通过研究，以更好地利用环保型杀菌物质进行抗菌、抗生物被膜和抑制腐蚀，具有十分重要的意义。
[0030]鼠李糖脂在浓度为0.53～1.9g/L时，具有最强的抑制腐蚀能力，对各类细菌发挥明显有效的抗菌、抑制生物被膜及抗腐蚀性能。此外，鼠李糖脂作为微生物腐蚀抑制剂具有环保性，可作为绿色环保型杀菌剂及腐蚀抑制剂。
具体实施方式
[0031]以下结合实施例对本专利技术作进一步说明。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的实验试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂商店购买得到。以下实施例中的定量实验，均设置三次及以上重复实验，以避免实验错误。
[0032]以下实施例将利用多种方法分别检测鼠李糖脂水溶液的抗菌、抗生物膜性能以及对金属腐蚀的抑制作用：
[0033]以下实施例中所采用的微生物抑制剂鼠李糖脂水溶液配制过程为：通过市购鼠李糖脂(AGAE Technologies，Oregon,USA)，与去离子水混合，使鼠李糖脂完全溶于去离子水中，过滤，配制成质量浓度为0.53
‑
1.9g/L的鼠李糖脂水溶液；
[0034]本实施例中所采用的腐蚀材料为X70碳钢，其成分和各个成分的质量百分比为：0.041C，0.281Si，1.76Mn，0.0001S，0.023Ti，0.067Nb，0.193Cu，0.194Mn，0.058Cr，0.001V，0.01N，Fe为余量，钢材样品尺寸为：10mm
×
10mm
×
5mm；
[0035]首先将微生物抑制剂鼠李糖脂水溶液，进行最适浓度检测，进过检测实验发现，当鼠李糖脂浓度为1g/L时，对微生物腐蚀的抑制效果是最好的；
[0036]实施例1
[0037]一种鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用，先配置海水，本实施例模拟鼠李糖脂在海水环境中的抑制作用。
[0038]本实施例中所采用的模拟海水成分为：NaCl 23.476g/L，MgCl2·
6H2O 10.61g/L，Na2SO
4 3.917g/L，CaCl2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用，将鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂，用于抑制微生物腐蚀。2.根据权利要求1所述的鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用，其特征在于，将鼠李糖脂加入能够产生微生物腐蚀的环境中，保证鼠李糖脂在环境中均匀质量浓度为0.53
‑
1.9g/L。3.根据权利要求2所述的鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用，其特征在于，鼠李糖脂在环境中的均匀质量浓度为1g/L。4.根据权利要求2所述的鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用，其特征在于，所述的能够导致微生物腐蚀的环境为海洋环境、土壤环境或液体运输环境。5.根据权利要求2所述的鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用，其特征在于，所述的鼠李糖脂能够降低导致微生物腐蚀环境中的金属表面形成的生物被膜的厚度，用于抑制微生物对金属的腐蚀。6.根据权利要求5所述的鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用，其特征在于，所述的金属为碳钢。7.根据权利要求1～5任意一项所述的鼠李糖脂作为环保型微生物腐蚀抑制剂的应用，其特征在于，所述的鼠李糖脂为单鼠李糖脂和/或双鼠李糖脂；其中，单鼠李糖脂的化学结构式为：双鼠李糖脂的化学结构式为：其中，m...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中，徐大可，袁欣怡，李正涛，王福会，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：