Explainable molecular simulation and machine learning for carbon dioxide adsorption on magnesium oxide

吸附 分子动力学 材料科学 氧化物 均方误差 二氧化碳 分子描述符 计算机科学 热力学 化学 物理化学 机器学习 计算化学 数量结构-活动关系 数学 有机化学 物理 统计 冶金
作者
Honglei Yu,Li Wang,Yunlong Li,Gong Chen,Xueyi Ma
出处
期刊:Fuel [Elsevier]
卷期号:357: 129725-129725 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.fuel.2023.129725
摘要

The effects of the adsorption energy of CO2 within MgO at different temperatures were investigated by molecular dynamics simulations and experimentally verified. The adsorption mechanism of CO2 within MgO was discussed and explained qualitatively. The results indicated that the diffusive adsorption of CO2 by MgO was divided into two stages, and the ability of CO2 capture by the cubic MgO performed better than that by spherical MgO. The adsorption of CO2 by the cubic MgO was mainly physical and received the inhibited adsorption behavior at the high-temperature stage (>505 K). Herein, we established a comprehensive dataset of adsorption energies and quantitatively analyzed an adsorption energy prediction model using machine learning techniques. The results demonstrated that Decision Tree Regression (DTR) and K-nearest neighbor (KNN) algorithms offer satisfactory accuracy based on root mean square error (RMSE) and R2 evaluations. This approach enables efficient and precise prediction of adsorption energies without the need for labor-intensive molecular dynamics calculations. Furthermore, we explored the influence of various features (Crystal structure, The number of Mg, The number of CO2, Temperature, Pressure, Volume, and Bond energy) on prediction performance. Lastly, we globally evaluated the relative contributions of each feature across four sets of relatively effective algorithms. This comprehensive analysis enhances our understanding of the adsorption mechanism of magnesium oxide on carbon dioxide and provides valuable insights to guide the design of the next generation of high-performance magnesium oxide materials for carbon capture and storage.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
海鹏完成签到 ,获得积分10
1秒前
柒八染完成签到 ,获得积分10
6秒前
自觉的万言完成签到 ,获得积分10
12秒前
24秒前
25秒前
不羡江中仙完成签到 ,获得积分10
28秒前
陶12345完成签到,获得积分20
28秒前
瘦瘦冬寒完成签到 ,获得积分10
29秒前
CipherSage应助陶12345采纳,获得10
34秒前
yk完成签到 ,获得积分10
40秒前
穆一手完成签到 ,获得积分10
42秒前
研友_gnvY5L完成签到,获得积分10
42秒前
43秒前
陶12345发布了新的文献求助10
48秒前
oracl完成签到 ,获得积分10
53秒前
53秒前
无奈梦岚发布了新的文献求助10
56秒前
煜琪完成签到 ,获得积分10
57秒前
59秒前
EXO完成签到 ,获得积分10
1分钟前
飞翔的企鹅完成签到,获得积分10
1分钟前
糖宝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
slsdianzi完成签到,获得积分10
1分钟前
sochiyuen发布了新的文献求助10
1分钟前
twelveyears完成签到 ,获得积分10
1分钟前
火星上惜天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Regina完成签到 ,获得积分10
1分钟前
平淡访冬完成签到 ,获得积分10
1分钟前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
只谈风月完成签到,获得积分10
1分钟前
sochiyuen完成签到,获得积分10
1分钟前
多克特里完成签到 ,获得积分10
1分钟前
马登完成签到,获得积分10
1分钟前
迅速千愁完成签到 ,获得积分10
1分钟前
蛋妮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
追寻又柔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
泡泡茶壶o完成签到 ,获得积分10
1分钟前
可靠的南霜完成签到,获得积分10
2分钟前
狼牙月完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3137039
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788025
关于积分的说明 7784284
捐赠科研通 2444088
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1299724
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625536
版权声明 601010