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我国褐煤资源丰富,大约是煤炭总储量的13%。但由于煤化程度低,存在水分高、灰分高、热值低等缺点,直接燃烧获得的热效率低,且会带来严重的环境污染,被视为劣质燃料。因此,迫切需要一些新技术来有限度和高附加值的利用即高效利用褐煤。现今褐煤的转化大多采用化学的手段气化或液化获得高附加值产品,这一过程需要的能耗高、条件苛刻、污染严重且投资成本高。而生物转化则具有条件温和、能耗低、对环境友好、经济有效等优点,为煤炭加工和清洁利用提供了前景广阔的新思路,但效率低及反应机理不明成为阻碍其发展的关键问题。本论文针对褐煤生物转化的研究现状,对褐煤的氧化处理、固体溶煤和液体解聚及产物和褐煤的分离与分析展开了系统的研究,为深入研究褐煤的微生物利用提供有价值的科学依据。首先,从煤矿周围的腐木中筛选出了一株真菌F8,通过对其进行18S rRNA全序列测定,确定其为Ascomycota Hypocrea lixii。经定性实验证明其能产生木质素过氧化物酶、漆酶和锰过氧化物酶,具有降解木质素的能力。为了提高褐煤的生物转化效果,采用不同的方法对褐煤进行氧化,实验证明:在固体培养基中,以1g褐煤:5mL HNO3的比例处理24h后的氧化煤,其生物液化的速率和效率最高。然后,利用真菌F8对氧化煤的固体溶煤过程进行了研究,考察了不同固体培养基中氧化煤的液化效果,并测定了溶煤过程中真菌的产酶情况和氧化煤的降解情况,结果表明在所选用的三种固体培养基中SMA的溶煤效果最佳。同时,对褐煤在SMA中的液化产物、氧化煤及液化后的剩余煤进行了分析,结果显示:真菌作用下氧化煤发生了氧化分解反应,产物的分子量降低,碳含量减少,氧含量降低,且产物中含有较多的芳环结构或者说简单的芳香族化合物。其次,利用真菌F8对氧化煤进行了液体生物解聚实验的研究。考察了影响生物降解率的因素,在单因素实验的基础上,对氧化煤的生物解聚条件进行了优化,得出解聚的优化方案为:解聚温度为30.5℃、摇床转速为154.0rpm、菌种用量为3.0孔/150ml、解聚时间为10.5d,实验验证结果表明氧化煤的降解率可达43.85%;接着,对解聚得到的剩余煤和氧化煤分别进行分级萃取,将得到的每级萃取物进行了GC/MS的分析比较;除此之外,对产物、剩余煤和氧化煤还作了FTIR分析。分析结果表明:与氧化煤相比,剩余煤每级萃取物中都有一定量的分子量较小的新物质出现,且含氧化合物的比例有所增加;产物中出现了较多简单的芳香族化合物,醚键和芳环侧链基团减少,这说明微生物的作用使醚键和芳环侧链基团发生了断裂。最后,为了不引入不利的基团且提高生物解聚效果,进行了真菌F8对褐煤各组分的液体生物解聚实验的研究。褐煤复杂的结构组成抑制了微生物的作用,采用分级萃取技术得到了以某类基团和结构为主的褐煤的各级族组分,再利用真菌对各组分进行生物解聚,以降解率为参数,得到了最佳组分,然后对解聚前后的最佳组分进行了分析。结果表明:褐煤经0.2mol/L NaOH溶液、正己烷、二氯甲烷、苯-乙醇共沸物和丙酮5种溶剂的分级萃取,得到了5个族组分(E1-E5);E1的主要成分是腐殖酸,E2主要为饱和脂肪烃,E3主要为烷基芳香化合物和芳香酯,E4主要为羧酸,E5主要为芳香酯和酮。在相同条件下, E1是最佳解聚组分,其降解率最高,达到35.59%。由解聚前后E1的分析得知微生物破坏了芳香环化合物的侧链基团和腐殖酸内部结构的化学键,生成了更为简单的芳香族化合物和一些小分子物质。