Advancing Rare-Earth Separation by Machine Learning

稀土 镧系元素 计算机科学 吞吐量 萃取(化学) 人工智能 人工神经网络 过程(计算) 机器学习 溶剂萃取 代表(政治) 生物系统 化学 离子 色谱法 操作系统 政治 生物 有机化学 矿物学 法学 电信 无线 政治学
作者
Tongyu Liu,Katherine R. Johnson,Santa Jansone‐Popova,De‐en Jiang
出处
期刊:JACS Au [American Chemical Society]
卷期号:2 (6): 1428-1434 被引量:53
标识
DOI:10.1021/jacsau.2c00122
摘要

Constituting the bulk of rare-earth elements, lanthanides need to be separated to fully realize their potential as critical materials in many important technologies. The discovery of new ligands for improving rare-earth separations by solvent extraction, the most practical rare-earth separation process, is still largely based on trial and error, a low-throughput and inefficient approach. A predictive model that allows high-throughput screening of ligands is needed to identify suitable ligands to achieve enhanced separation performance. Here, we show that deep neural networks, trained on the available experimental data, can be used to predict accurate distribution coefficients for solvent extraction of lanthanide ions, thereby opening the door to high-throughput screening of ligands for rare-earth separations. One innovative approach that we employed is a combined representation of ligands with both molecular physicochemical descriptors and atomic extended-connectivity fingerprints, which greatly boosts the accuracy of the trained model. More importantly, we synthesized four new ligands and found that the predicted distribution coefficients from our trained machine-learning model match well with the measured values. Therefore, our machine-learning approach paves the way for accelerating the discovery of new ligands for rare-earth separations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
星辰大海应助Atopos文采纳,获得10
1秒前
爆米花应助zc采纳,获得10
2秒前
长风完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
夜安完成签到 ,获得积分10
4秒前
郭飒发布了新的文献求助10
4秒前
wy完成签到 ,获得积分10
4秒前
舒适的映安完成签到,获得积分10
5秒前
英姑应助wen采纳,获得10
5秒前
5秒前
忧郁的如松完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
6秒前
wayne完成签到,获得积分10
6秒前
大方乐枫完成签到,获得积分20
6秒前
7秒前
milly发布了新的文献求助10
8秒前
qqqqqqqqqqaqqqq完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
黄林旋发布了新的文献求助10
10秒前
普连安完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
lu完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
黄心悦发布了新的文献求助10
12秒前
CanLiu驳回了李健应助
13秒前
13秒前
zwf发布了新的文献求助10
13秒前
零零发布了新的文献求助10
13秒前
在水一方应助冷静的石头采纳,获得10
13秒前
zl发布了新的文献求助10
13秒前
julienCCC完成签到,获得积分10
14秒前
milly完成签到,获得积分10
14秒前
蛰曜完成签到,获得积分10
14秒前
wanci应助黄林旋采纳,获得10
15秒前
Ava应助王小雨采纳,获得10
15秒前
15秒前
jiaojiao完成签到 ,获得积分10
15秒前
lemon完成签到,获得积分20
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Fermented Coffee Market 2000
A Modern Guide to the Economics of Crime 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5271196
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4429021
关于积分的说明 13786927
捐赠科研通 4307036
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2363433
邀请新用户注册赠送积分活动 1359035
关于科研通互助平台的介绍 1321984