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作品名称：高分子复合催化膜反应器的构建及其纤维素高附加值转化
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：膜聚捷变
队伍编号：211354
参赛学生：王展笑聂欣吴剑宇陈豪杰
指导老师：黄莉兰
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

化石燃料的不可再生性以及其燃烧造成的环境污染问题日益严峻。作为自然界唯一的有机碳源，生物质能够分解得到高附加值的化学产品和生物燃料，具有替代化石能源的潜力。纤维素作为生物质最丰富的成分，其资源化利用将有助于减少环境污染并缓解能源危机。然而，现有的纤维素水解技术存在一定的瓶颈，目前国内外发展较成熟的主要是液体酸和酶水解技术，但面临液体酸无法回收利用、易造成三废污染、酶成本较高且易失活等问题。

固体酸因其较高的热稳定性和选择性、可重复利用、环境友好等优势被广泛研究。但纤维素的有效转化取决于纤维素的水解和产物的收集两部分。若纤维素的水解程度高，得到的产物不能同步分离而被降解，纤维素的有效转化率仍较低，这是限制固体酸水解纤维素技术发展的最大问题。

聚焦上述问题，本项目致力于通过开发一种催化性能优异的二维碳基固体酸磺化氧化石墨烯（GO(SO₃H)），并将其和物理化学性能优异的聚醚砜（PES）膜结合构建复合催化膜，实现纤维素被高效催化水解的同时其葡萄糖产物的实时分离，有效提升纤维素的转化率，有望克服固体酸水解技术所面临的技术瓶颈，为纤维素水解产物转化成高附加值的化学产品提供新的思路。