Математическую модель разрабатывали для определения и прогноза активности материалов на основе графитоподобного нитрида углерода (g-C3N4).
Москва, 19 ноя - ИА Neftegaz.RU. Специалисты Центра компетенций национальной технической инициативы (НТИ) Водород как основа низкоуглеродной экономики применили машинное обучение, чтобы оптимизировать параметры
катализаторов для производства чистого водорода и прогнозирования эффективности фотокатализа.
Об этом сообщила пресс-служба Центра компетенций НТИ Водород как основа низкоуглеродной экономики.
Исследование проводили ученые Университета ИТМО (г. Санкт-Петербург) и
ФИЦ Институт катализа СО РАН (ИК СО РАН, г. Новосибирск), в рамках которого работает Водородный центр компетенций НТИ.
Математическую модель с использованием ИИ разрабатывали для определения и прогноза активности материалов на основе графитоподобного нитрида углерода (g-C3N4) в реакции фотокаталитического выделения водорода.
При работе учитывались:
- условия синтеза g-C3N4,
- фазовый состав,
- площадь поверхности,
- каталитическая активность образцов.
Ученые использовали метод градиентного бустинга для обучения алгоритма. Он позволяет эффективно обрабатывать сложные зависимости между параметрами и предсказывать результаты.
Тезисы младшего научного сотрудника Научно-образовательного центра (НОЦ) инфохимии ИТМО В. Юровой:
- модель помогает сократить время на этапе синтеза, предлагая наиболее оптимальные параметры с наибольшим выходом водорода;
- за счет использования алгоритмов машинного обучения и анализа данных, модель может предсказывать, какие условия синтеза приведут к наилучшим результатам;
- благодаря этому функционалу минимизируется количество экспериментов и меньше времени затрачивается на поиск эффективных методик;
- повышается точность получаемых данных;
- модель объединяет ранее собранные данные и научные принципы;
- в итоге удается избежать ошибок и повысить воспроизводимость результатов.
На базе ИК СО РАН специалисты Водородного центра компетенций НТИ создали и проанализировали базу данных по графитоподобному нитриду углерода. Подробнее об этом рассказала сотрудница новосибирского Института катализа СО РАН.
Тезисы младшего научного сотрудника отдела гетерогенного
катализа ИК СО РАН К. Потапенко:
- работа над базой заняла несколько лет;
- сначала синтезировали g-C3N4 традиционными способами, затем более сложными подходами;
- использование модели на основе ИИ позволяет выявлять закономерности:
- между физико-химическими характеристиками g-C3N4,
- параметрами его синтеза,
- каталитической активностью;
- с помощью выделения этих закономерностей исследователи быстрее подбирают условия синтеза;
- оценивают фотокаталитическую активность синтеза в реакции выделения водорода.
Подчеркивается, что веб-интерфейс, разработанный специалистами, находится в открытом доступе. Его можно расширять с помощью добавления данных для модели. Это сохранит актуальность базы данных.
Работа выполнена при поддержке грантов Российского научного фонда (РНФ).
Напомним, что в сентябре 2024 г. ученые ИК СО РАН
оптимизировали катализаторы на основе стеклянных микроволн с частицами платины.
Также в сентябре специалисты института
анонсировали исследования наноструктурированного материала для водородных картриджей из алюминия.
Они обеспечивают экологически чистое сжигание
углеводородного топлива и очистку отходящих газов от вредных примесей.
В октябре 2024 г. ученые
разработали технологию создания блочных катализаторов на основе оксида алюминия с помощью 3D-печати (
аддитивных технологий).
