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哈尔滨苹果XR维修费用_科学家使用机器学习方法来破解晶体结构的氧化态难题

2021-07-12 21:53:04 人工智能
化学物质几乎构成了物理世界的一切。哈尔滨苹果XR维修费用截至2016年,人类已知的元素数量为118种,这些元素都可以在挂在每个化学实验室和教室的元素周期表中找到。

化学物质几乎构成了物理世界的一切。哈尔滨苹果XR维修费用截至2016年,人类已知的元素数量为118种,这些元素都可以在挂在每个化学实验室和教室的元素周期表中找到。元素周期表中的每个元素都以一两个字母的缩写出现,比如O代表氧气,Al代表铝。

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与此同时,周期表也显示了它们的原子序数,这显示了原子核中的质子数量。质量数量很重要,因为它也决定了有多少电子围绕原子核运行,这基本上使得元素变成了它,并且使它具有化学性质。简单地说,原子序数是一种元素身份证。

最近发表在《NatureChemistry》的论文中,EPFL基础科学学院的化学工程师在对元素周期表进行了深入研究后,发现了另一组关键数字:元素的氧化状态,也叫氧化状态。简而言之,氧化状态描述了一个原子必须得到或失去多少电子,才能与另一个原子形成化学键。

领导者BerendSmit教授说:在化学中,氧化物总是在化学名称中报告。氧化物在化学基础上起着如此重要的作用,以至于有些人认为它们应该代表周期表的第三维。一个很好的例子是铬:在氧化物III中,它是人体必需的;在氧化物IV中,它极其有毒。

若弄清楚某一元素的氧化状态是非常直接的,哈尔滨苹果XR维修费用但是当涉及到由多种元素组成的化合物时,事情就会变得复杂。Smit教授说:对于复杂的材料,氧化状态的预测其实是不可能的。实际上,大部分量子程序都需要金属氧化状态作为输入。

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现在预测氧化状态的最先进技术仍然是基于20世纪初开发的一种叫做键价理论(bondvalencetheory)的东西,它根据组成元素原子之间的距离来估计化合物的氧化状态。但它并不总是有效的,尤其是在有晶体结构的材料中。Smit表示:众所周知,重要的不仅仅是距离,还有金属复合物的几何形状。但考虑到这一点,试验并不十分成功。研究者可以训练一种机器学习算法,并根据氧化状态对一组著名的材料——金属有机框架进行分类。研究小组使用剑桥结构数据库(一个晶体结构库),在材料名称中给出氧化状态。Smit说:这个数据库很混乱,有很多错误,实验、专家猜测和键价理论的不同变化被用来分配氧化状态。假设化学是自我们的,所以很多人都会把它作为一个账户来纠正的。

一名EPFLSmit团队的博士生KevinJablonka说:哈尔滨苹果XR维修费用我们基本上做了一个机器学习模型,它掌握了化学领域的集体知识。机器学习不外乎电视游戏‘谁想成为百万富翁’?假如一位化学家不知道氧化状态,其中一条生命线就是问化学家他们认为氧化状态应该是什么。透过晶体结构和机器学习模型的上传,化学家们会告诉他们最可能的氧化状态。

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