煤的光氧化与生物转化耦合作用机理及应用研究

与煤的热转化相比，煤的生物转化具有条件温和、清洁、产物特异性强等优点。该领域仍处于基础研究阶段，是我国参与国际竞争和理论创新的重要切入点。该课题选用储量大、煤质优的神府煤及其镜煤和丝炭为研究对象，从风化煤或选煤厂废水中提取、分离微生物菌种，并用物理或化学方法进行诱变、改良、以选育溶煤菌株。用氧气或氧气/氨气进行煤的光氧化预处理，进而用选育出的溶煤菌株对这些氧化煤进行生物转化，进一步优选出与光氧化煤相匹配的高效溶煤菌株。通过对生物溶煤产物组成、产率及其结构分析，探明煤光氧化与生物转化耦合作用机理，通过控制光氧化程度，并与微生物转化相耦合，实现煤的高选择性和高效率温和转化。通过检测菌种浓度和溶煤速率随时间的变化，确定微生物含量与溶煤速率的关系，建立微生物溶煤的动力学模型及方程。基于微生物溶煤产物结构和性质，探索出用光氧化与生物转化耦合方法制备精细化学品，吸附材料，光-生物双降解材料的新途径。