优秀研究生学位论文题录展示

神府煤生物转化高效菌株的优选研究

专 业: 应用化学
关键词: 洗煤废水 溶煤菌株 生物转化 丙酮提取
分类号: TQ530  TQ033
形 态: 共 61 页 约 39,955 个字 约 1.911 M内容
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内容摘要


本文以神府煤为研究对象,从神府洗煤废水中提取菌株,采用以神府风化煤和光氧化煤为惟一碳源的筛选方式进行菌株优选,以获得高效溶煤菌株;研究光氧化神府煤的生物转化特性及其生物转化产物的结构,为阐明煤的光氧化与生物转化之间的耦合关系提供实验依据。

首先,对煤样进行紫外光催化氧化预处理,光氧化时间6h时,腐殖酸含量达到最大值,约为10.19%。

元素分析及FTIR分析表明,光氧化预处理使煤中O\C原子比与H\C原子比增加,醚键、羧基和酚羟基官能团含量增加。

用3种鉴别培养基(鉴别真菌、放线菌和细菌)从神府煤洗煤废水中分离、纯化出了47株菌株。

以神府风化煤为惟一碳源,经无机盐固体平板培养初筛、再以光氧化煤为惟一碳源液体动态培养复筛后,优选出3种菌株,分别为b菌(真菌)、g菌(放线菌)和h菌(细菌)。

考察了培养方式对微生物转化的影响,结果表明:

无机盐培养的菌株溶煤效果优于有机培养基培养的菌株;动态方法与静置培养相比,前者菌株的溶煤效果较好。

动态无机盐培养条件下,最佳溶煤周期为14天,煤生物转化过程中有弱酸性物质产生。

光氧化预处理煤样有较高的生物转化率,其中g菌对光氧化预处理煤样的转化率可达22.3%。

煤经b菌、g菌和h菌转化后的液体均呈浅黄色,除原煤经b菌转化产物外,所有液体转化产物加碱处理后,均有棕黄色沉淀产生,其中光氧化煤经g菌转化后的液体产物的加碱沉淀生成率可达17.5%。

FTIR分析表明,沉淀产物含有羟基、醚键、芳香环等官能团。

生物转化残煤的O\C比、H\C比明显增加。

g菌转化残煤中醚键官能团含量减少,说明g菌易于转化含醚键物质。

上述结果表明,光氧化处理可促进煤的生物转化。

采用梯级溶剂抽提法在索氏抽提器中以丙酮和四氢呋喃(THF)为溶剂,研究了光氧化和生物转化对残煤组成结构的影响。

结果表明,光氧化使煤的丙酮抽提率下降,但使其丙酮抽提残煤的THF抽提率提高2倍以上;经生物转化后,残煤的丙酮抽提率均有较大幅度增加,丙酮抽提残煤的THF抽提率增加幅度则与菌株种类有较大关系。

原煤经g菌转化后,丙酮抽提率提高程度最大,可达14.96%,而光氧化煤经g菌转化后,丙酮抽提率增加幅度较原煤小;与原煤相比,光氧化煤经b菌和g菌转化后其丙酮抽提残煤的THF抽提率提高了近1倍,光氧化煤经b菌转化后丙酮抽提率增加幅度最大,而且其丙酮和THF的抽提率总和最高,达到21.47%,原煤粉的总抽提率仅有2.92%,此外,煤的光氧化处理对h菌的生物转化影响较小。

因此,神府煤在b菌和g菌的生物过程中与光氧化预处理具有一定的耦合作用。

FTIR 分析表明,经生物转化后,残煤丙酮抽提物中羰基和醚键官能团相对减少..……

全文目录


文摘
英文文摘
论文说明:主要符号表
1绪论
1.1生物技术在煤炭加工利用中的应用
1.1.1煤的微生物脱硫及脱氮
1.1.2煤的生物转化
1.2影响煤生物转化的因素
1.2.1煤的结构
1.2.2煤种
1.2.3煤的预处理
1.2.4微生物
1.3煤的微生物转化机理
1.3.1微生物生长过程中产生的碱性中间物的作用
1.3.2微生物分泌的生物酶的作用
1.3.3微生物分泌的螫合剂的作用
1.4生物转化方式
1.4.1固体表面溶煤
1.4.2液体静置培养
1.4.3液体动态培养
1.4.4胞外液溶煤
1.4.5细胞液溶煤
1.5煤生物转化目前需解决的问题
1.5.1煤的化学组成和结构
1.5.2微生物的溶煤机理
1.5.3溶煤菌株的选育
1.6研究内容与技术路线
1.6.1研究思路
1.6.2研究内容
1.6.3技术路线
2神府煤的光催化氧化预处理研究
2.1实验部分
2.1.1主要仪器、试剂与原料
2.1.2煤样的制备
2.1.3煤样的光催化氧化预处理
2.1.4性能表征
2.2结果与讨论
2.2.1光催化氧化对煤中腐殖酸含量的影响
2.2.2光催化氧化对煤中官能团结构及氢键结构的影响
2.3结论
3神府煤溶煤菌株的优选
3.1实验部分
3.1.1主要仪器、试剂与原料
3.1.2试验方法
3.1.3菌源的采集
3.1.4培养基的组成
3.1.5培养基的配制
3.1.6菌株的富集、分离和纯化
3.1.7菌株的优选
3.2结果与讨论
3.2.1菌株的分离和初筛
3.2.2菌株的复筛
3.3小结
4优选菌株对神府煤的生物转化
4.1实验部分
4.1.1试验所用仪器与试剂
4.1.2菌种
4.1.3煤样
4.1.4培养基
4.1.5神府煤生物转化培养方式的比较
4.1.6最佳转化时间的确定
4.1.7煤的生物转化
4.2结果与讨论
4.2.1最佳培养方式的确定
4.2.2生物转化时间对转化率的影响
4.2.3煤的微生物转化
4.2.4腐殖酸含量的变化
4.3小结
5神府煤生物转化产物的组成结构
5.1实验部分
5.1.1主要仪器、试剂与原料
5.1.2神府煤的生物转化试验
5.1.3煤的抽提
5.1.4残煤的吸附性能测试
5.1.5性能表征
5.2结果与讨论
5.2.1生物转化残煤的结构
5.2.2生物转化残液的结构
5.2.3微生物转化对残煤溶剂抽提率的影响
5.2.4溶剂可溶物的结构
5.2.5光/生物化残煤在含酚水处理中的应用
5.3结论
6结论
参考文献
附 录

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中图分类: > TQ530 > 工业技术 > 化学工业 > 煤化学及煤的加工利用 > 煤化学基础理论
其他分类: > TQ033 > 工业技术 > 化学工业 > 一般性问题 > 化学反应过程 > 生物化学过程

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