在煤改性蛋白质塑料生物降解特性的研究中,除了煤自身的生物降解特性对其有重要影响外,煤与蛋白质在界面上的相互作用同样会对煤的生物降解特性产生影响,进而会对该类材料的生物降解产生深刻的影响。采用表面改性的方法使煤表面的羧基、羟基等含氧官能团与大豆蛋白质分子中的氨基、羧基发生接枝或吸附反应,进行超细煤粉的表面改性,并研究改性作用对煤生物降解性的影响,探讨煤改性蛋白质塑料中煤与蛋白质分子之间的界面作用对其生物降解性的影响。 首先采用液相法对煤和大豆蛋白质进行表面接枝改性。为提高煤的表面反应活性,先对其进行羟甲基化改性,改性样品的接枝效率选用氮含量的测定方法进行表征,用红外光谱分析（FTIR）及热分析等方法分别对接枝产物的结构和热性能进行了研究。结果表明:煤的变质程度越低,表面活性基团越多,越易同大豆蛋白发生表面反应,从而具有较高的接枝率。 进而采用液相吸附法探讨了超细煤粉在大豆蛋白溶液中的吸附特性。研究了反应温度、时间、溶液浓度、pH 值以及煤的变质程度对吸附量的影响。结果表明:煤表面的官能团含量越多,吸附效果越好;硝酸氧化处理可以进一步增加煤表面-OH、-COOH 的含量,从而可有效改进煤的大豆蛋白质吸附量。煤对大豆蛋白质的表面吸附作用主要归因于煤的丰富孔结构及表面官能团的氢键的相互作用。 选用从土壤中分离提纯的放线菌和真菌为主的微生物种群对不同煤样及其大豆蛋白改性样进行液相生物降解实验。用生物降解产生的 CO₂产率、试样的最终质量损失率、固体降解产物的腐植酸含量、元素组成以及降解残液的紫外吸收等指标表征了生物降解效果。结果表明:随着煤变质程度的降低,生物降解性能有一定提高,但煤的生物降解活性较低,而且对微生物的代谢有一定的抑制作用。经过接枝和吸附改性的煤,因其表面的氮含量和小分子官能团有一定增加,所以生物降解性能得到提高。硝酸氧化处理使煤大分子解聚的同时,增加了煤表面的-OH、-COOH 等官能团,亲水性增加,与大豆蛋白质的改性效果提高,所以生物降解性能有更明显提高。接枝改性样在与吸附改性样蛋白质含量相当的条件下,其生物降解产物的 CO₂产率偏低,但失重率比吸附样高,而且还高于理论计算值,腐植酸含量也比吸附样高,说明接枝改性煤样中煤降解生成的腐植