重组复合脱硫酶的构建及高效表达

发布时间：2023-10-06 16:49

　　煤炭在燃烧过程中会排放出二氧化硫等有害物质,对人体健康、植被、金属、建筑和生态环境都产生不利影响。煤的生物脱硫技术因菌株脱硫能力单一、脱硫效率低等原因,应用受到限制。因此,本文论文以前期已获得的无机硫脱除菌株氧化亚铁硫杆菌L1、有机硫脱除菌株D4为出发菌株,利用基因工程技术,改造微生物的脱硫能力,构建了一株能同时脱除原煤中有机硫和无机硫的工程菌,为生物脱硫的工业化应用提供有意义的参考。主要研究内容及结果包括以下几个方面:1、结合原始菌株L1脱无机硫和D4脱有机硫的能力,建立多菌株两步法脱硫技术,并考察原煤中硫化物的生物沥滤效果。煤中的全硫含量用元素分析仪测定,黄铁矿硫含量和硫酸盐硫含量由国标法(GB/T215-2003)进行测定,原煤脱硫前后经扫描电镜(SEM)、傅里叶红外(FTIR)、X射线衍射(XRD)和热重(TG)等方法分析。结果显示,经两步法生物沥滤后,煤表面出现明显腐蚀痕迹,煤中全硫的脱硫率达到51%,黄铁矿硫脱硫率约为52.1%,有机硫脱硫率达到39.5%,微生物脱硫过程中,煤中的化学键和成分晶形均发生变化,有利于硫分的去除,并且原煤的燃烧热值没有降低,可见两步法生物脱硫可...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 研究背景
    1.2 煤中的矿物成分
    1.3 煤炭脱硫方法
    1.4 微生物煤炭脱硫研究进展
        1.4.1 常用的脱硫微生物
        1.4.2 微生物煤炭脱硫机理研究进展
    1.5 脱硫酶研究进展
        1.5.1 脱有机硫酶
        1.5.2 脱无机硫酶
        1.5.3 脱硫酶的重组表达研究概况
    1.6 本研究目的、意义和研究内容
        1.6.1 研究的目的和意义
        1.6.2 本文的研究内容
第二章 两步法原煤生物沥滤研究
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 煤样、菌株
        2.2.2 培养基
        2.2.3 实验仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 两步法生物脱硫
        2.3.2 煤中的硫含量分析
        2.3.3 分析方法
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 两步法生物沥滤对煤样脱硫效果研究
        2.4.2 脱硫前后煤样的性能分析
    2.5 小结
第三章 重组复合脱硫酶基因工程菌的构建及表达
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 菌株和质粒
        3.2.2 培养基及实验仪器
        3.2.3 试剂的配制与保存
        3.2.4 实验方法
        3.2.5 工程菌重组蛋白的IPTG诱导表达及鉴定
        3.2.6 重组脱硫酶活性测定
    3.3 实验结果
        3.3.1 细菌总DNA的提取
        3.3.2 脱硫基因操纵子的克隆
        3.3.3 重组脱硫工程菌的构建
        3.3.4 重组复合脱硫酶的表达与纯化
        3.3.5 脱无机硫酶活性研究
        3.3.6 脱有机硫酶活性研究
    3.4 小结
第四章 复合重组脱硫酶工程菌原煤脱硫研究
    4.1 引言
    4.2 材料方法
        4.2.1 试剂和仪器
        4.2.2 实验方法
    4.3 实验结果
        4.3.1 生物沥滤后煤中硫含量分析
        4.3.2 转速对工程菌L-D原煤脱硫的影响
        4.3.3 温度对工程菌L-D原煤脱硫的影响
        4.3.4 pH对工程菌L-D原煤脱硫的影响
        4.3.5 反应时间对工程菌L-D原煤脱硫的影响
        4.3.6 煤的颗粒度对工程菌L-D原煤脱硫的影响
        4.3.7 煤浆浓度对工程菌L-D原煤脱硫的影响
        4.3.8 接种量对工程菌L-D原煤脱硫的影响
    4.4 小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 建议与展望
参考文献
附录
致谢
作者简介
导师评阅表



本文编号：3852085