紡織工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)，也是我國第三大工業(yè)廢水來源。因此，如何提高紡織業(yè)水資源利用效率是當(dāng)前重要的研究課題。

　　如今，通過超算賦能，“生態(tài)印染”已不再是遙不可及。記者今日從國家超算成都中心(以下簡稱成都超算中心)獲悉，為加速新一代紡織工業(yè)廢水治理技術(shù)的研發(fā)，優(yōu)化處理工藝單元的設(shè)計，厘清技術(shù)的工作原理，實現(xiàn)廢水資源的充分利用，成都超算中心與成都計算狗聯(lián)合上海東華大學(xué)開展了“電活性膜”項目的計算工作。通過算力賦能，科研人員可以在科研路上少走“冤枉路”，助力構(gòu)建綠色生產(chǎn)生活方式。

　　成都超算中心

　　借助“電活性膜”技術(shù)

　　實現(xiàn)有毒污染物“降毒、去除和資源回收”

　　紡織印染廢水處理過程中往往面臨特征污染物銻和苯胺等去除難題，鑒于其低濃度和高毒性等污染特征，目前尚無成熟可靠的治理技術(shù)。

　　面向紡織工業(yè)減污降碳協(xié)同增效的重大需求，東華大學(xué)劉艷彪教授團(tuán)隊一直致力于研發(fā)面向紡織廢水深度處理和資源回收的新一代電活性分離膜技術(shù)。

　　什么是“電活性膜”？記者了解到，電化學(xué)技術(shù)具有化學(xué)轉(zhuǎn)化、氯堿消毒和儲能方面的應(yīng)用潛力，膜分離則具有分離和純化方面的應(yīng)用潛力?！半娀钚阅ぁ睂煞N技術(shù)巧妙地結(jié)合成電活性分離膜，在環(huán)境和能源問題日益緊張的今天，有望解決傳統(tǒng)生物和化學(xué)法難以解決的水質(zhì)凈化難題。

　　算力賦能

　　在科研路上少走“冤枉路”

　　劉艷彪教授表示，盡管團(tuán)隊在實驗研究方面具有豐富的研發(fā)經(jīng)驗和基礎(chǔ)，在“肉眼可見”的范圍內(nèi)實現(xiàn)了污染物的去除和資源的回收，但對于內(nèi)在的反應(yīng)機(jī)制卻知之甚少，對于研究課題的設(shè)計也往往通過“試錯”的方式展開，不可避免地走了很多“冤枉路”。

　　“我們對于污染物分子在電活性膜表界面的結(jié)合位點、活性氧物種與污染物官能團(tuán)間的相互作用以及電子轉(zhuǎn)移路徑等也非常感興趣。然而，上述過程涉及大量分子、原子或電子間的互作機(jī)制，難以通過傳統(tǒng)的實驗技術(shù)來表征。”

　　“借助成都超算中心提供的算力資源，團(tuán)隊能夠準(zhǔn)確模擬微觀尺度下的反應(yīng)過程，幫助研究人員更深入地理解微尺度下的表界面行為和微觀反應(yīng)機(jī)理，為研發(fā)更高效的電極材料和電催化體系提供了重要指導(dǎo)?！闭劶斑@次合作，劉艷彪教授表示。

　　另一方面，在劉艷彪教授看來，高性能計算大大提升了團(tuán)隊的科研效率，在電活性膜材料的初始設(shè)計階段，通過借助高性能計算對不同納米復(fù)合膜材料的催化活性進(jìn)行對比和篩選，可有效縮短材料的研發(fā)周期，幫助團(tuán)隊開展有針對性的科研工作，這些都是傳統(tǒng)的研究思路無法企及的。

　　記者了解到，下一階段，劉艷彪教授團(tuán)隊還將充分借助算力資源來指導(dǎo)后期的課題設(shè)計，促進(jìn)印染加工產(chǎn)業(yè)鏈與自然循環(huán)相融合，實現(xiàn)“生態(tài)印染”。

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