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煤炭作为一种宝贵的不可再生资源,如何使煤结构中芳环、杂环,以及萜类和蒎类化合物得到充分有效利用,是目前煤炭科学与转化技术领域所关注的关键问题。生物催化技术可以高效地将反应底物转化为目标产物,并且对底物具有高度的立体选择性。本文采用生物转化方法,研究混合菌种和共基质对煤生物转化的影响,为煤生物定向转化及溶煤机理提供理论依据。以光催化氧化6h神府煤(6UV-O-C)和光催化氧化6h神府煤碱提残煤(I-UV-C)为研究对象,采用从神府洗煤废水中优选出的粗壮串珠霉(XK-a)、黄绿青霉(XK-b)和黄杆菌属(XK-c)为实验菌种对煤样进行生物转化。研究了菌种混合方式对6UV-O-C、I-UV-C及腐植酸生物转化的影响。结果表明,混合菌种转化煤及腐植酸效果没有单一菌种好。XK-a,XK-b和XK-c组成的混合菌种对6UV-O-C的转化率均高于对I-UV-C的转化率;XK-a和XK-b混合转化腐植酸的总酸性官能团含量最高为7.55mmol/g,而单一菌种转化腐植酸的最高总酸性官能团含量分别是:XK-a为31.13mmol/g,XK-b为27.96mmol/g,XK-c为28.20mmol/g。XK-a,XK-b和XK-c之间属于竞争关系,不适合混合培养。在无机盐培养基中加入愈创木酚、葡萄糖、苯酚和藜芦醇作为共基质,研究共基质浓度对XK-a转化I-UV-C的影响。结果表明,四种共基质均对生物溶煤有促进作用。愈创木酚、葡萄糖、苯酚、藜芦醇加入量分别为0.43mL/L,1.0g/L,0.5g/L,0.29 mL/L时,XK-a对I-UV-C的转化率最高,分别为27.63%,26.81%,16.84%,10.91%。愈创木酚和葡萄糖共基质培养基中,XK-a、XK-b和XK-c转化I-UV-C均获得了较高的转化率,分别为:33.05%,27.12%,31.77%。采用FTIR和元素分析方法研究了XK-a转化I-UV-C的产物结构。结果表明,其碱沉淀产物含有羟基、醚键、R-OH、-CH3,-CH2、芳香环等官能团,与原煤相比,碱沉淀物的H/C比和N/C均提高了3~4倍,共基质存在条件下,转化残煤的H/C比明显增加,而N/C比下降。转化残煤的热重分析表明,加入共基质后,转化残煤的热稳定性下降。对加入不同共基质XK-a转化I-UV-C的动力学进行研究,不同共基质中XK-a转化I-UV-C符合Avrami-Erofeev方程推导的微生物表观溶煤动力学模型。