获奖:陕西省教育厅科学技术二等奖
任务来源:国家自然科学基金面上项目(项目编号:20676110)
主要完成人:周安宁、杨志远、杨伏生
主要创新点和应用转化效果:煤光氧化-生物转化耦合研究是煤多联产温和转化与综合利用研究的新领域。神府丝炭可催化镜煤光氧化反应,光-热耦合氧化是煤定向转化为清洁气体燃料和精细化学品的新途径。与P.C. 菌相比,T.versicolor菌具有较强的溶煤活性。筛选出了粗壮串珠霉,黄绿青霉和黄杆菌属三种高活性溶煤菌株。光氧化神府煤的粗壮串珠菌生物转化率为39.72%,生物转化抽余煤腐殖酸总产率为 35.54%。光氧化神府镜煤的黄杆菌生物转化率为30.80%。原煤经光-生耦合转化后,丙酮可溶物中主要含有 1-甲基-4-[(4-丙基)]乙炔基苯和惹烯,丙酮抽提后的抽余煤经 THF 抽提后主要含有二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯和邻苯二甲酸二丁酯。研究了模型化合物萘和 4,4,-二羟基二苯基丙烷,以及腐植酸的生物转化过程,阐明了神府煤光-生物耦合转化机理。通过腐植酸含量、菌种组合、生物酶诱导底物等因素对生物溶煤的影响规律研究,阐明了神府煤的生物溶煤机理。
通过测定溶煤速率,基于 Avrami-Erofeev方程建立了生物溶煤动力学模型。在光-生耦合转化产物的结构和性质研究基础上,探讨了生物转化产物在精细化学品和光-生物降解材料制备中的应用,在煤生物降解材料利用方面取得了显著成效。