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1.
Nowadays, sustainable supplement of water has recently been identified as a vital necessity due to the existence of limited drinkable water sources. To do this, various techniques are being developed to remove various types of pollutants from water/wastewater sources. Adsorption of common water pollutants using nanocomposite materials has been of great popularity in recent years due to its high efficiency. This paper aims to develop various models based on machine learning approach to study their efficiency on predicting the experimentally measured results of Hg/Ni ions removal from water sources. To do this, this study attempts regression on a small data set using two parameters as inputs and two parameters as outputs. In this dataset, the inputs are Ion and C0, and the outputs are Ce and Qe. AdaBoost (Adaptive Boosting), a well-known ensemble method, was applied on top of three different models, including Decision Tree Regression (DT), Gaussian Process Regression (GPR), and Linear Regression (LR). After fine-tuning their hyper-parameters, the optimized model was evaluated through various metrics. For example, the R2 for ADA + GPR model has a score of 0.998 for Ce and 0.999 for Qe as the best model among these three models. This model in RMSE is the best and illustrates 0.1512 and 1.490 for Ce and Qe as error. Eventually, ADA + GPR has been selected as the optimized model with optimized dataset: (Ion = Ni, C0 = 250, Ce = 206.0). But for Qe, different amounts are illustrated: (Ion = Hg, C0 = 106.7, Ce = 577.35)  相似文献   
2.
Ion-selective water treatment is needed to address emerging problems in an energy- and cost-efficient manner. Capacitive deionization (CDI) is a membraneless water treatment technology, which relies on storing ions in charged electric double layers (EDLs) of micropores. CDI has shown remarkable selectivity, with local density approximations (LDAs) showing some success in guiding selective separations. However, many underlying processes are represented by lumped fitting parameters in LDA models, hindering further progress. Atomistic models help unravel selectivity mechanisms, but are difficult to integrate with cell-level CDI theory. Here, we review and extend LDA models for CDI, highlight a knowledge gap in connecting between LDA and atomistic models for CDI, and emphasize and build upon analogies between micropore EDLs and nanofiltration membranes.  相似文献   
3.
4.
为提升量子点图像分割精度,降低特征识别误差,提出一种基于改进U-Net的量子点图像分割方法.首先,在预处理阶段,设计了以色彩通道为权值的灰度化算法,以提升后续分割效果.其次,在STM图像分割部分,在原始U-Net结构上引入中间过渡层以均衡网络各层特征.而后,建立数据集,并通过实验对比不同分割算法的精确度、召回率、F-measure.最后,将分割算法应用于量子点的特征识别,并测试了不同分割方式对应用的影响.实验结果显示,改进灰度化方法保留细节信息丰富,明显提升了量子点分割精度;改进U-Net的平均精确率、召回率、F-measure相较原始网络分别提升了13.83%、2.16%、8.13%.同时,实验数据表明由于分割精度的提升,量子点数量、纵横比等特征参数的识别更加精确.  相似文献   
5.
多跨锯齿屋面因其具有跨度大、结构轻盈的特点成为典型的风灾易损结构。目前国内规范对锯齿屋盖的风荷载规定较为粗略,简单给定了统一的风压系数参考值,在实际工程应用中具有一定的局限性。本文以某4跨锯齿房屋为研究对象,通过风洞试验测试了15°、21°、26°、30°和40°等5种不同屋面坡度对锯齿屋盖风压特性的影响。试验结果表明,我国建筑结构荷载规范GB 50009-2012关于锯齿屋面的负风压系数绝对值明显偏小,锯齿屋面最不利均面积负风压系数随着坡度的增加逐渐从高屋角(HC)区转移到屋面边区(SE),且与HC区相反,SE区内的最不利负风压系数绝对值随角度增加而增大;锯齿中间B、C跨最不利均面积负风压系数始终出现在HE区,其绝对值随角度增加而增大,而尾跨D则出现在SE区,且随角度增加而减小;屋面最不利极值负风压系数为-9.6,随着屋面坡度的增大,屋面的最大极值负风压系数绝对值逐渐减小。此外,以各坡度屋面负风压系数的分布为依据,给出了不同屋面坡度范围和不同跨屋面风压系数分区划分建议。  相似文献   
6.
MXene, well-identified as Ti3C2TX, belongs to the family of two-dimensional (2D) materials, which have been currently explored in various applications. Very recently, such materials have been pointed out as potential nanomaterials for advanced solute separations when introduced in membranes, such as ion separation, gas separation, nanofiltration, chiral molecular separation, and solvent separation. This latter separation, generally named Pervaporation (PV), is identified as a highly selective technology for water separations. To date, few pieces of research have been released but providing interesting insights into several solvent (including water) separations. Hence, this brief review aims to analyze and discuss the latest advances for utilizing MXenes for PV membranes. Particular emphasis has been devoted to the relevant outcomes in the field, along with the strategies followed by researchers to tailor membranes. Based on the current findings, the perspectives in the field are also stated.  相似文献   
7.
近年来深度卷积神经网络在可见光船舶检测方面取得了显著的进展,然而,大多数相关研究是通过改进大型的网络结构来提高检测性能,因此加大了对更高计算机性能的需求。此外,可见光图像难以在云、雾、海杂波、黑夜等复杂场景检测到船舶。针对以上问题,提出了一种融合红(red, R)、绿(green, G)、蓝(blue, B)和近红外(NIR)4个波段光谱信息的由粗到精细的轻量型船舶检测算法。与现有的方法中根据光谱特性利用水体检测算法提取水体区域不同之处是该算法是利用改进的水体检测算法来提取船舶候选区域。为获取更准确的候选区域,对船舶、厚云、薄云、平静海面、杂波海面5种场景中4个波段的像素值进行了统计分析,选取近红外大于阈值作为辅助判断,并以其中心点获取候选区域32×32大小的切片,并对切片进行非极大值抑制,由此获得了船舶粗检测结果。随后构建了轻量级LSGFNet网络对船舶候选区域切片进行精细识别。构建的网络融合了1×1卷积提取的波谱特征与3×3的提取几何特征,为防止光谱特征与几何特征的信息在融合时“信息不流通”,在LSGFNet网络中引入了ShuffleNet中的通道打乱机制,并减小了模型结构,与典型的轻量级网络相比具有更好的效果且模型较小。最后,利用Sentinel-2卫星多光谱10 m分辨率数据构建了512×512大小的1 120组数据进行粗检测,以及32×32大小的6 014组数据进行精细网络训练,其中候选区域粗提取的查全率为98.99%,精细识别网络精确度为96.04%,不同场景下的平均精确度为92.98%。实验表明该算法在抑制云层、海浪杂波等干扰的复杂背景下具有较高的检测效率,且训练时间短、计算机性能需求低。  相似文献   
8.
研究蛋白质水溶液的红外光谱(IR)谱时,由于溶剂水的强吸收与蛋白质的吸收峰会发生严重重叠,极大地干扰对蛋白质吸收峰的识别、定性、定量和结构分析。尝试利用杂化光谱法扣除溶剂水峰。采用双背景方法,用空白ATR晶体(背景样品1)与ATR水层(背景样品2)合成了单光束杂化背景谱,通过控制对背景样品1和背景样品2的扫描次数,合成的单光束杂化背景谱中水的信号强度可任意调节,成功实现了牛血清白蛋白(BSA)水溶液中溶剂峰的在线扣除。与光谱差减技术比较,杂化光谱扣除法具有显著的优势:水3 400 cm-1峰强度接近于零,1 700~1 800 cm-1区间得到近似平滑直线,水1 640 cm-1峰彻底扣除,观察到了高质量的酰胺I带吸收峰。将杂化谱法获得BSA红外光谱二次微分,得到蛋白质二级结构大量信息,与文献报道高度吻合。杂化光谱法应用到蛋白质热变性研究中,成功获得没有溶剂水峰干扰的蛋白质红外光谱,变性前后,酰胺Ⅰ带光谱发生明显改变,峰形变化显著,吸收峰往低波数方向移动,吸收强度显著减小。杂化光谱ATR法扣除溶剂水峰简单、易操作、效果令人满意。  相似文献   
9.
针对Mach数8以上(Ma>8)冲压发动机地面试验能力不足问题,基于FD-21高能脉冲风洞,开展了吸气式推进试验技术探索,提升了FD-21风洞的重活塞驱动能力,获得了总压18.66 MPa、总温3 950 K、Ma=9.62、静压436.6 Pa、速度3 km/s的高焓大动压模拟流场,同时发展了高时间分辨率吸收光谱测量技术和基于重模型自由飞原理的发动机推阻测量方法.在此基础上,设计了弯曲激波压缩二元发动机,构建了燃料在线供应与喷注控制、模型悬挂与瞬态释放及相关测量一体的试验系统,在所建立的Ma=9.62风洞模拟环境中进行了集成验证试验,定量测得了有/无氢气射流与空气/氮气超声速气流作用下二元发动机的壁面压力、吸收光谱峰值吸收率、轴向力等数据,并利用纹影观测到了进气道唇口与燃烧室部位的波系特征.多次试验所得的壁面压力、峰值吸收率、轴向力随时间变化曲线均存在2 ms以上的平台,表明二元发动机建立了准定常流动.冷热态及氮气对照组对应的壁面压力分布、峰值吸收率、轴向力等数据呈现出了明显不同,且二者规律近似一致,一方面说明所建立的模拟流场、燃烧诊断技术、发动机推阻测量技术是有效的,另一方面也表明二元发动机实现了点火燃烧、获得有效热功转换,为后续相关研究奠定了良好的基础.   相似文献   
10.
随着我国技术经济水平的提高,电子商务产业快速发展,货运动车组应运而生。采用有限体积方法和重叠网格方法,以及SST k-ω高雷诺数湍流模型,数值模拟研究时速350 km的货运动车组在隧道内交会的压力波,探究货运动车组车体结构即装载门凹陷对隧道内交会压力波的影响。实车试验结果验证了本文数值模拟方法的准确性。研究结果表明,凹陷的装载门使平直车身处的最大正压值增大约20%~30%,且有无凹陷的装载门中心最大正压值的差异百分比维持在35%~80%,最大负压值差异百分比在20%~25%。  相似文献   
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