单词 | 煤的生物转化 |
释义 | 【煤的生物转化】 煤炭将是21世纪最重要的化工原料来源和能源形式。现代煤炭转化的热/化学加工过程在高温高压下进行,能量转换效率低,而煤的微生物转化在常温常压下进行,能量转换效率高。因而,自20世纪80年代以来,煤经微生物作用转化为清洁燃料及化工原料的研究日益受到注意。煤微生物转化产物,除用于制取清洁气体燃料(低分子烃)和液体燃料(低分子醇)外,还可用于土壤改良、植物生长刺激、水煤浆稳定等化学品以及钻井泥浆配料、离子交换剂等。 煤的微生物转化技术的开发,目前仍处于初期的实验室研究阶段。德国R.M.Fakoussa于1981年和美国M.S.Cohen于1982年分别报导了各自利用细菌和真菌溶(降)解褐煤的研究成果。自此以后,美国、德国等的一些研究部门陆续开展煤微生物转化方面探索性的基础工作。1984年美国B.Ward从露天煤矿分离出十几种具有溶煤能力的菌类,其他研究者也发现了一些溶煤菌菌种,为煤生物转化研究创造了条件。80年代中期,大部分研究工作集中在微生物溶(降)解煤机理和溶解产物的分析上。到80年代后期,研究延伸到利用微生物进一步转化溶解煤为分子量更小,含氧较低的产物方面。中国韩威和冯林荪自1990年开始,从事利用东北地区的高等真菌进行褐煤的微生物溶(降)解的研究工作。从细菌、放线菌到真菌,有溶(降)解煤活性的菌种大多为木腐菌,如假丝酵母、青霉菌、粉状侧孢菌和云芝等。对于这些微生物的溶煤作用,提出的作用机理有:生物酶作用机理认为煤的溶(降)解是微生物代谢过程中分泌到胞外的酶,如氧化还原酶等攻击煤的结构造成的;碱溶解机理认为是碱性多肽和多胺导致煤的溶解;表面活性剂作用机理认为是微生物分泌的表面活性物造成的煤溶解。煤被微生物溶解的能力与煤的含氧量是密切相关的。低阶煤含氧量最高,最适合作生物溶(降)解的原料;经天然风化含氧量大于30%的风化褐煤常常不经予氧化处理便可明显受到微生物的作用而溶(降)解;而对于其它煤,目前仍需进行予氧化处理增加煤结构上的含氧量,以发生明显的生物溶(降)解作用。溶(降)解煤产物的元素分析、红外光谱和核磁共振分析表明,煤经生物转化作用,结构中的含氧含氮官能团增加,N/C及H/C明显提高,以及脂肪烃多于芳香烃含量。这表明煤在生物溶(降)解过程中,分子结构发生了变化。超滤和凝胶渗透层析分析表明,溶解煤分子量大部分在数千至数万之间,而分布范围扩大到数十万。目前有关煤生物转化研究,美国是以低分子烃和醇为目标,以及最近对脱除煤中共价结构中的有机硫的研究;德国主要针对其北部埋藏在2000m以下褐煤的生物开采;中国主要研究农业应用的化学品及能源工业用水煤浆配料等方面。【参考文献】:1 Fakoussa R M,Ph D.Thesis,Friedrich Wilhems University,Bonn Federal Republic of Coal Germany,19812 CohenM S,et al.Appl.EnrironMicrobilo.,1982,44(1)∶23~273 Olson G J,et al.Bioprocessing ofcoal,1986,65(11)∶1636~16464 Donald L.Wise,Bioprocessing and Biotretment of coal Marcel Dekker Inc.1990(大连理工大学韩威副教授撰) |
随便看 |
科学参考收录了7804条科技类词条,基本涵盖了常见科技类参考文献及英语词汇的翻译,是科学学习和研究的有利工具。