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生物催化脱硫因其低耗能,低投资,低污染等优点在燃料油脱硫领域具有巨大的应用前景。目前,生物催化脱硫技术的研究主要聚焦于如下几方面：脱硫菌的筛选、脱硫途径及机理的研究、分子生物学研究、生物催化剂底物宽泛性的拓展、生物催化剂效率的提升以及生物反应器的研发等。本文研究了分支杆菌(Mycobacterium sp.) ZD-19的DBT脱硫途径；考察了脱硫产物对生物脱硫的影响；探寻了一种可以提高生物脱硫速率的方法；考察了脱硫菌对柴油中典型多环芳香含硫杂环化合物的脱硫性能；通过分析脱硫菌对多底物混合时的脱硫特性,基于竞争性抑制理论,建立了多底物生物脱硫时生物催化剂对各底物的脱硫特性,及各底物间相互影响关系的反应动力学模型。论文取得以下一些有价值结果：1)通过深入系统考察分支杆菌ZD-19对Cx-DBTs脱硫特性,证实该菌脱除DBT沿一条新的“扩展的4S脱硫途径”。同时在2-HBP甲氧基化过程中,部分2-HBP被微生物以碳源利用,为甲氧基化提供能量。并且发现分支杆菌ZD-19对DBT、4-MDBT及4,6-DMDBT均有较好的脱硫能力,并通过米-门方程对三种底物的酶促反应进行动力学分析。2)通过考察脱硫产物对细胞生长、脱硫的影响,表明2-HBP和2-MBP作为分支杆菌ZD-19 DBT脱硫的中间产物和终产物,对ZD-19细胞生长和脱硫都有抑制作用,但是2-MBP的抑制作用明显低于2-HBP。表明2-HBP甲氧基化为2-MBP有利于生物脱硫。3)探寻提高生物脱硫速率的方法,发现四种增溶剂Tween-80、大豆卵磷脂、β-环糊精和离子液体([EMIM][BF4])对生物脱硫均有较好的促进作用。同时β-CD可以明显减缓2-HBP对生物脱硫造成的抑制影响。4)通过考察DBT、4-MDBT及4,6-DMDBT两两混合或三种混合生物脱硫,发现各底物间存在着底物竞争抑制。5)以气升式生物反应器中多底物混合时生物脱硫过程为研究对象,基于竞争性抑制理论,建立了多底物生物脱硫动力学模型。