Surface tension of binary and ternary mixtures mapping with ASP and UNIFAC models based on machine learning

三元运算 UNIFAC公司 表面张力 热力学 二进制数 离子液体 群贡献法 机器学习 人工智能 物理 活度系数 化学 数学 计算机科学 物理化学 有机化学 催化作用 水溶液 算术 相(物质) 程序设计语言 相平衡
作者
Jiandong Deng,Yanan Zhang,Guozhu Jia
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:35 (6)
标识
DOI:10.1063/5.0152893
摘要

Modeling predictions of surface tension for binary and ternary liquid mixtures is difficult. In this work, we propose a machine learning model to accurately predict the surface tension of binary mixtures of organic solvents-ionic liquids and ternary mixtures of organic solvents-ionic liquids–water and analytically characterize the proposed model. In total, 1593 binary mixture data points and 216 ternary mixture data points were collected to develop the machine learning model. The model was developed by combining machine learning algorithms, UNIFAC (UNIversal quasi-chemical Functional group Activity Coefficient) and ASP (Abraham solvation parameter). UNIFAC parameters are used to describe ionic liquids, and ASP is used to describe organic solvents. The effect of each parameter on the surface tension is characterized by SHAP (SHapley Additive exPlanation). We considered support vector regression, artificial neural network, K nearest neighbor regression, random forest regression, LightGBM (light gradient boosting machine), and CatBoost (categorical boosting) algorithms. The results show that the CatBoost algorithm works best, MAE = 0.3338, RMSE = 0.7565, and R2 = 0.9946. The SHAP results show that the surface tension of the liquid decreases as the volume and surface area of the anion increase. This work not only accurately predicts the surface tension of binary and ternary mixtures, but also provides illuminating insight into the microscopic interactions between physical empirical models and physical and chemical properties.
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
1秒前
受伤馒头完成签到 ,获得积分10
1秒前
小巫发布了新的文献求助10
3秒前
HY完成签到 ,获得积分10
4秒前
研友_08okB8完成签到,获得积分10
4秒前
ll完成签到,获得积分10
5秒前
acb关闭了acb文献求助
5秒前
5秒前
WSYang完成签到,获得积分10
5秒前
王明慧发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
Rinamamiya应助WY采纳,获得30
7秒前
听风里密码完成签到,获得积分20
8秒前
小丸子完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
小白发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
水沐菁华完成签到,获得积分0
11秒前
11秒前
12秒前
fff123完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
Jayson完成签到,获得积分10
15秒前
无花果应助阳光刺眼采纳,获得10
15秒前
16秒前
小白完成签到,获得积分10
16秒前
zhuzhu发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
18秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
19秒前
19秒前
上官若男应助小橘子采纳,获得10
21秒前
ICBC完成签到 ,获得积分10
21秒前
lklk完成签到,获得积分10
21秒前
繁荣的帽子完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
klbzw03发布了新的文献求助10
22秒前
23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
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
A novel angiographic index for predicting the efficacy of drug-coated balloons in small vessels 500
Textbook of Neonatal Resuscitation ® 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5075786
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4295478
关于积分的说明 13384730
捐赠科研通 4117273
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2254776
邀请新用户注册赠送积分活动 1259379
关于科研通互助平台的介绍 1192141