金屬有機(jī)框架（Metal-Organic Framework）,簡(jiǎn)稱MOF,是由有機(jī)配體和金屬離子或團(tuán)簇通過(guò)配位鍵自組裝形成的具有分子內(nèi)孔隙的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料。通過(guò)將特定氣體分子捕捉在MOFs孔隙中,特定結(jié)構(gòu)的MOFs可以對(duì)特定的氣體具有吸附作用。甲烷CH4就是MOFs研究中的一種目標(biāo)氣體。各種有機(jī)配體和金屬離子在不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下的可能組合結(jié)果是幾乎無(wú)限數(shù)量的潛在MOFs。當(dāng)尋找對(duì)CH4最佳的吸附材料時(shí),需要通過(guò)研究和計(jì)算MOFs的物理、化學(xué)特性,對(duì)其針對(duì)CH4吸附性能進(jìn)行篩選。然而,由于MOFs的配體組合結(jié)構(gòu)具有非常大的隨機(jī)性,通過(guò)分子模擬方法在MOFs空間中高效地尋找對(duì)吸附甲烷氣體的高性能MOFs是幾乎不可能的。使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法可以構(gòu)建多個(gè)物理、化學(xué)特征與氣體吸附性能之間的非線性關(guān)系,從而找到MOFs中對(duì)氣體吸附性能影響較高的物理、化學(xué)特征,進(jìn)而較好地預(yù)測(cè)MOFs對(duì)指定氣體的吸附性能。但是MOFs的各種物理、化學(xué)特征需要通過(guò)大量的模擬分析計(jì)算得到,工作量巨大,而且采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法往往依賴于選擇的物理化學(xué)特征,導(dǎo)致得到的預(yù)測(cè)模型不具有一定的通用性。CIF文件是一種描述了新標(biāo)準(zhǔn)晶體學(xué)的... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 MOFs研究
        1.2.2 深度學(xué)習(xí)研究
        1.2.3 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的MOFs性能預(yù)測(cè)
    1.3 本課題研究?jī)?nèi)容
    1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第二章 MOF的CIF存儲(chǔ)格式與機(jī)器學(xué)習(xí)
    2.1 MOF的CIF存儲(chǔ)格式
        2.1.1 CIF文件概述
        2.1.2 CIF發(fā)展歷程
        2.1.3 CIF語(yǔ)法
        2.1.4 CIF詞典
        2.1.5 CIF優(yōu)勢(shì)
        2.1.6 CIF文件的應(yīng)用
    2.2 機(jī)器學(xué)習(xí)算法
        2.2.1 傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)算法
        2.2.2 深度學(xué)習(xí)
        2.2.3 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        2.2.4 數(shù)據(jù)預(yù)處理方法
        2.2.5 優(yōu)化器函數(shù)
        2.2.6 評(píng)估指標(biāo)
    2.3 本章小結(jié)
第三章 基于深度學(xué)習(xí)的MOFs氣體吸附值預(yù)測(cè)模型
    3.1 CIF-CNN基本框架
    3.2 CIF-CNN分類器
    3.3 CIF-CNN回歸器
    3.4 本章小結(jié)
第四章 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
    4.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象
    4.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理
        4.2.1 數(shù)據(jù)增強(qiáng)
        4.2.2 原子坐標(biāo)變換
    4.3 分類器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.3.1 分類器實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.2 不同分類器實(shí)驗(yàn)對(duì)比
        4.3.3 不同優(yōu)化器算法的比較
    4.4 回歸器的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.4.1 回歸器實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.4.2 不同回歸器實(shí)驗(yàn)對(duì)比
    4.5 CIF-CNN模型結(jié)果及分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金屬有機(jī)骨架材料的合成及吸附性能的研究進(jìn)展[J]. 張興晶,王璐瑤,尉兵,馬博男,祝賀,車廣波.  吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(03)
[2]深度學(xué)習(xí)的昨天、今天和明天[J]. 余凱,賈磊,陳雨強(qiáng),徐偉.  計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2013(09)
[3]應(yīng)用Multi-Langmuir模型評(píng)價(jià)土壤的表面電荷特性[J]. 王代長(zhǎng),蔣新,賀紀(jì)正,卞永榮,饒偉.  土壤學(xué)報(bào). 2009(04)
[4]密度泛函理論的若干進(jìn)展[J]. 黃美純.  物理學(xué)進(jìn)展. 2000(03)

博士論文
[1]調(diào)控腫瘤乏氧微環(huán)境的納米藥物設(shè)計(jì)和應(yīng)用[D]. 馬寅初.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019

碩士論文
[1]Zr基卟啉MOFs材料PCN-224-Ms對(duì)CH4/CO2吸附與分離的理論研究[D]. 徐文彬.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2016



本文編號(hào)：3645394