新型电过滤系统突破纺织废水深度处理中面临的瓶颈问题

　　紡織印染廢水處理進程中往往面對特征汙染物銻和苯胺等去除難題，鑒於其低濃度和高毒性等汙染特征，現在尚無老練牢靠的治理技能。 　　
　　基於紡織工業減汙降碳協同增效的重大需求，東華大學劉艷彪教授團隊一直致力於研製面向紡織廢水深度處理和資源收回的新一代電活性別離膜技能。經過耦合電化學和膜別離的技能優勢，構築了電場輔佐的新式多功能碳納米管（CNT）膜別離清水系統。從微觀層面上提醒汙染物的去除行為和機製，闡明電化學和膜別離的協同增效原理，宏觀層面上研製新式電過濾系統，打破紡織工業廢水深度處理進程中面對的瓶頸問題。 　　 　　什麽是「電活性膜」？記者了解到，電化學技能具有化學轉化、氯堿消毒和儲能方面的使用潛力，膜別離則具有別離和純化方面的使用潛力。「電活性膜」將兩種技能奇妙地結組成電活性別離膜，在環境和能源問題日益緊張的今天，有望解決傳統生物和化學法難以解決的水質凈化難題。 　　 　　針對傳統電化學水處理技能存在傳質慢、能耗高和電極汙染等共性難題，劉艷彪教授團隊將電場效果與膜別離技能有機結合，研製了電場輔佐的新式多功能CNT膜別離水處理新原理與新工藝。經過優化改性CNT膜的製備策略，提醒了電生活性物種的調控規則，闡明晰電化學與膜別離協同強化汙染物去除的機理，憑借微標準對流效果改進微界面傳質效能，利用電場誘導的陽極氧化或靜電排斥等效果緩解膜汙染，完成了處理能耗下降20%以上和傳質系數進步6倍以上，為電活性膜技能的工程化使用供給了理論依據。 　　 　　算力賦能 　　 　　在科研路上少走「冤枉路」 　　 　　劉艷彪教授表示，盡管團隊在試驗研討方面具有豐富的研製經歷和基礎，在「肉眼可見」的範圍內完成了汙染物的去除和（銻和磷等）資源的收回，但關於內在的反響機製卻知之甚少，關於研討課題的設計也往往經過「試錯」的方法打開，不可避免地走了許多「冤枉路」。 　　 　　「咱們關於汙染物分子在電活性膜表界面的結合位點、活性氧物種與汙染物官能團間的相互效果以及電子轉移途徑等也非常感興趣。但是，上述進程涉及很多分子、原子或電子間的互作機製，難以經過傳統的試驗技能來表征。」劉艷彪教授談到，憑借成都超算中心供給的優質算力資源，可以精確模擬出微觀標準下的反響進程，協助研討人員更深入地了解微標準下的表界面行為和微觀反響機理，為設計更高效的電極資料和電催化系統供給了重要輔導。 　　
　　此外，劉艷彪教授還表示，高性能核算大大提升了團隊的科研效率。在電活性膜資料的初始設計階段，經過憑借高性能核算對不同納米復合膜資料的催化活性進行對比和篩選，可有用縮短資料的研製周期，協助團隊開展有針對性的科研工作，這些都是傳統的研討思路無法企及的。