紡織工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的傳統(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，東華大學劉艷彪教授團隊一直致力于研發(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，電化學技術(shù)具有化學轉(zhuǎn)化、氯堿消毒和儲能方面的應用潛力，膜分離則具有分離和純化方面的應用潛力?！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)在的反應機制卻知之甚少，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，團隊能夠準確模擬微觀尺度下的反應過程，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機理，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?！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合膜材料的催化活性進行對比和篩選，可有效縮短材料的研發(fā)周期，幫助團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，劉艷彪教授團隊還將充分借助算力資源來指導后期的課題設(shè)計，促進印染加工產(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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