Biofilmが鉄の腐食に及ぼす作用機構の解明

阐明生物膜对铁腐蚀的作用机制

• 批准号: 22K14312
• 负责人: 橋本 永手
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14312/
• 关键词: 電気化学測定; BioFilm; 鋼材腐食; マクロセル電流; 微生物腐食; マクロセル腐食

海水中の鋼材の腐食は，腐食速度が速く，性能低下が生じやすいことから，電気防食等の防食技術を適用することを原則としている。近年建設が進められている洋上風力発電等は予定供用機間が短いため，無防食で対応することで大幅なコストダウンが見込めるが，現状は防食工法を適用せざるを得ない状況である。無防食対応を維持管理の選択肢とするためには，海水中鋼材の腐食速度を予測することは極めて重要である。しかし一方で，現状の技術で未だ困難なのは，自然海水中鋼材の腐食速度の予測である。自然海水中の鋼材の腐食速度は，人工的に試薬調合された海水中の鋼材の腐食速度よりも速く，その決定的な原因は不明とされてきた。本課題に対する仮説はいくつかあるが，中でも，海洋生息する細菌の影響を考慮することが，最近の世界的なトレンドのひとつである本研究課題は，自然環境で鋼材表面での生成が確認されているが，実際の鋼材の腐食速度への影響が不明確な「Biofilm」に関して，Biofilmが鉄に与える化学的な作用を明らかとするものである。鋼材の腐食現象は酸化還元反応であることから，鋼材表面で電子の授受が生じ，腐食と同時に電流を発する．この電流はマクロセル電流と呼ばれ，腐食速度と相関があることが知られている．したがって，BioFilmが腐食に与える影響を精緻に解析しようとする場合，BioFilmが生成した鋼材のマクロセル電流をい測定する方策となる．本年度は，BioFilmが生成した鋼材が生じるマクロセル電流とマクロセル電流の起電圧を測定するための計測原理を構築し，BioFilmの腐食特性を電気化学的に測定するための基礎理論を構築した．また，構築された理論に基づくマクロセル再現装置を製作した．

Corrosion of steel in seawater, corrosion speed is too fast, performance is too low, and anti-corrosion technology such as electricity is suitable. In recent years, the construction has been progressing, such as wind power transmission, etc., and the predetermined power supply room has been short. There is no food protection method. It is very important to predict the rate of corrosion of steel in seawater. However, it is difficult to predict the corrosion rate of steel in natural seawater. The corrosion rate of steel in natural seawater is different from that in artificial seawater. The reason for this is unknown. This research topic is to confirm the formation of steel surface in natural environment, and the influence of corrosion rate of steel in practice is unclear. Biofilm is related to the role of iron and chemistry in biofilm. Corrosion of steel is caused by acidification, electron transfer and reception on the surface of steel, corrosion and current transfer. The current flow rate of decay is related to the current flow rate of decay. BioFilm has been used to analyze the corrosion and impact of steel products. This year, BioFilm has established the measurement principle for the generation of steel and the measurement of electrochemical characteristics of BioFilm. A theoretical basis for the construction of a reproduction device