Deep learning and big data mining for Metal–Organic frameworks with high performance for simultaneous desulfurization and carbon capture

烟气脱硫 吸附 金属有机骨架 碳纤维 化学工程 环境科学 材料科学 化学 工程类 有机化学 复合材料 复合数
作者
Kexin Guan,Fangyi Xu,Xiaoshan Huang,Yu Li,Shuya Guo,Yizhen Situ,Chen You,Jianming Hu,Zili Liu,Hong Liang,Xin Zhu,Yufang Wu,Zhiwei Qiao
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:662: 941-952 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.02.098
摘要

Carbon capture and desulfurization of flue gases are crucial for the achievement of carbon neutrality and sustainable development. In this work, the "one-step" adsorption technology with high-performance metal–organic frameworks (MOFs) was proposed to simultaneously capture the SO2 and CO2. Four machine learning algorithms were used to predict the performance indicators (NCO2+SO2, SCO2+SO2/N2, and TSN) of MOFs, with Multi-Layer Perceptron Regression (MLPR) showing better performance (R2 = 0.93). To address sparse data of MOF chemical descriptors, we introduced the Deep Factorization Machines (DeepFM) model, outperforming MLPR with a higher R2 of 0.95. Then, sensitivity analysis was employed to find that the adsorption heat and porosity were the key factors for SO2 and CO2 capture performance of MOF, while the influence of open alkali metal sites also stood out. Furthermore, we established a kinetic model to batch simulate the breakthrough curves of TOP 1000 MOFs to investigate their dynamic adsorption separation performance for SO2/CO2/N2. The TOP 20 MOFs screened by the dynamic performance highly overlap with those screened by the static performance, with 76 % containing open alkali metal sites. This integrated approach of computational screening, machine learning, and dynamic analysis significantly advances the development of efficient MOF adsorbents for flue gas treatment.
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
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
江江完成签到 ,获得积分10
1秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
1秒前
zzzzzyq完成签到 ,获得积分10
1秒前
微风不燥发布了新的文献求助10
1秒前
wztao发布了新的文献求助20
2秒前
不可靠月亮完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
CodeCraft应助Lexi采纳,获得10
7秒前
8秒前
现代完成签到,获得积分10
9秒前
桥西小河完成签到 ,获得积分10
10秒前
hj完成签到,获得积分10
11秒前
13秒前
剁辣椒蒸鱼头完成签到 ,获得积分10
13秒前
Cherry完成签到 ,获得积分10
13秒前
英俊的铭应助玩命的鱼采纳,获得10
14秒前
活力向南发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
wztao完成签到,获得积分10
22秒前
可靠月亮完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
nanfeng完成签到 ,获得积分10
23秒前
vocuong发布了新的文献求助10
24秒前
wyuanhu完成签到,获得积分0
25秒前
DP完成签到,获得积分10
28秒前
活力向南发布了新的文献求助10
30秒前
Bismarck完成签到 ,获得积分10
31秒前
刚子完成签到 ,获得积分0
40秒前
yanmh完成签到,获得积分10
40秒前
黄同学完成签到 ,获得积分10
44秒前
凉拌冰阔落完成签到 ,获得积分10
46秒前
三水完成签到 ,获得积分10
51秒前
光头大叔完成签到 ,获得积分10
53秒前
55秒前
大模型应助飞行的子弹采纳,获得10
56秒前
欣喜的涵柏完成签到 ,获得积分10
56秒前
dy完成签到,获得积分10
59秒前
活力向南发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436686
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251066
关于积分的说明 17551581
捐赠科研通 5495018
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898214
邀请新用户注册赠送积分活动 1874900
关于科研通互助平台的介绍 1716197