Predicting the Performance of Lithium Adsorption and Recovery from Unconventional Water Sources with Machine Learning

吸附 变压吸附 决策树 工艺工程 海水淡化 环境科学 计算机科学 化学 机器学习 工程类 有机化学 生物化学
作者
Ziyang Xu,Yihao Ding,Soyeon Caren Han,Changyong Zhang
出处
期刊:Water Research [Elsevier]
卷期号:266: 122374-122374 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.watres.2024.122374
摘要

Selective lithium (Li) recovery from unconventional water sources (UWS) (e.g., shale gas waters, geothermal brines, and rejected seawater desalination brines) using inorganic lithium-ion sieve (LIS) materials can address Li supply shortages and distribution issues. However, the development of high-performance LIS materials and the optimization of recovery-related operating parameters are hampered by the variety of production methods, intricate procedures, and experimental expenses. Machine learning (ML) techniques offer potential solutions for enhancing LIS material development. We collected literature data on Li adsorption, categorizing 16 parameters into adsorbent parameters, operating parameters, and solution components. Three tree-based algorithms-Random Forest (RF), Gradient Boosting Decision Trees (GBDT), and Extreme Gradient Boosting (XGBoost)-were used to evaluate the impact of these parameters on lithium adsorption. The grouped random splitting method limited data leakage and mitigated overfitting. XGBoost demonstrated the best performance, with an R² of 0.98 and a root-mean-squared error (RMSE) of 1.72. The SHAP values highlighted that operating parameters were the most influential, followed by adsorbent parameters and coexisting ion concentrations. Therefore, focusing on optimizing operating parameters or making targeted improvements on LIS based on operating conditions will enhance LIS performances in UWS. These insights are crucial for optimizing Li adsorption processes and designing effective inorganic LIS materials.
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
科研通AI6应助蓝天白云采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
天天快乐应助nnnnnnxh采纳,获得10
4秒前
我心飞翔完成签到 ,获得积分10
4秒前
Cml完成签到,获得积分10
4秒前
明芬发布了新的文献求助10
4秒前
大脚仙发布了新的文献求助10
5秒前
哈基米德举报酷酷的盼海求助涉嫌违规
5秒前
6秒前
llzz完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI6应助ZsJJkk采纳,获得20
6秒前
styrene应助mfcare采纳,获得10
7秒前
打打应助安琪采纳,获得30
7秒前
田様应助陶醉鞅采纳,获得10
7秒前
隐形曼青应助Xiao采纳,获得10
8秒前
9秒前
不吃晚饭完成签到,获得积分10
9秒前
缓慢手机完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
领导范儿应助莽哥采纳,获得10
10秒前
哎哟我去完成签到,获得积分10
10秒前
自觉博超完成签到,获得积分10
10秒前
爆米花应助香蕉雅香采纳,获得10
11秒前
12秒前
YeY关注了科研通微信公众号
12秒前
suga'完成签到 ,获得积分10
13秒前
awu完成签到 ,获得积分10
13秒前
lyn应助automan采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
cc发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
16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
Constitutional and Administrative Law 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
Investigative Interviewing: Psychology and Practice 300
Atlas of Anatomy (Fifth Edition) 300
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 5285920
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4438798
关于积分的说明 13818833
捐赠科研通 4320377
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2371398
邀请新用户注册赠送积分活动 1366944
关于科研通互助平台的介绍 1330406