Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Machine learning approach for photocatalysis: An experimentally validated case study of photocatalytic dye degradation

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F70883521%3A28610%2F25%3A63595698" target="_blank" >RIV/70883521:28610/25:63595698 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479725016597?via%3Dihub" target="_blank" >https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479725016597?via%3Dihub</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.125683" target="_blank" >10.1016/j.jenvman.2025.125683</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Machine learning approach for photocatalysis: An experimentally validated case study of photocatalytic dye degradation

  • Popis výsledku v původním jazyce

    In this study, machine learning (ML) models coupled with genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO) were applied to predict the relative influence of experimental parameters of photocatalytic dye removal. Specifically, the impact of bandgap, dye concentration, photocatalyst dosage, solution volume, specific surface area, and time duration on photocatalytic degradation rate constant of cationic dyes was discerned using selected ML models, i.e., ensembled learning tree (ELT), gaussian process regression (GPR), support vector machine (SVM), and decision tree (DT). Thus, the data points were sourced from literature studies recently published in 2024 and 2023 on materials related to working on fundamental principles of photocatalysis. The ELT-PSO hybrid model outperformed all models with R2 = 0.992 and RMSE = 2.6408e−04, followed by DT, GPR, and SVM. The partial dependence plots and Shapley&apos;s analysis demonstrate that the type of dye, bandgap, dye initial concentration, and time duration are essential parameters for photocatalytic degradation, while sensitivity analysis further displayed solution volume and time duration to be the most influential parameters for rate constant determination. The optimized ML model&apos;s prediction was also experimentally validated using as-synthesized different compositions of Cu2O/WO3 heterostructures and ZnO nanoparticles. The results suggest that an ML-optimized study can be used in designing photocatalysts with optimum properties desired for the removal of cationic dyes at high rates from wastewater, thus saving energy and cost for a sustainable environment.

  • Název v anglickém jazyce

    Machine learning approach for photocatalysis: An experimentally validated case study of photocatalytic dye degradation

  • Popis výsledku anglicky

    In this study, machine learning (ML) models coupled with genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO) were applied to predict the relative influence of experimental parameters of photocatalytic dye removal. Specifically, the impact of bandgap, dye concentration, photocatalyst dosage, solution volume, specific surface area, and time duration on photocatalytic degradation rate constant of cationic dyes was discerned using selected ML models, i.e., ensembled learning tree (ELT), gaussian process regression (GPR), support vector machine (SVM), and decision tree (DT). Thus, the data points were sourced from literature studies recently published in 2024 and 2023 on materials related to working on fundamental principles of photocatalysis. The ELT-PSO hybrid model outperformed all models with R2 = 0.992 and RMSE = 2.6408e−04, followed by DT, GPR, and SVM. The partial dependence plots and Shapley&apos;s analysis demonstrate that the type of dye, bandgap, dye initial concentration, and time duration are essential parameters for photocatalytic degradation, while sensitivity analysis further displayed solution volume and time duration to be the most influential parameters for rate constant determination. The optimized ML model&apos;s prediction was also experimentally validated using as-synthesized different compositions of Cu2O/WO3 heterostructures and ZnO nanoparticles. The results suggest that an ML-optimized study can be used in designing photocatalysts with optimum properties desired for the removal of cationic dyes at high rates from wastewater, thus saving energy and cost for a sustainable environment.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10511 - Environmental sciences (social aspects to be 5.7)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/EH23_021%2F0009004" target="_blank" >EH23_021/0009004: Rozvoj aplikačního potenciálu v oblasti polymerních materiálů v kontextu naplňování principů cirkulární ekonomiky (POCEK)</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)<br>I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2025

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Journal of Environmental Management

  • ISSN

    0301-4797

  • e-ISSN

    1095-8630

  • Svazek periodika

    386

  • Číslo periodika v rámci svazku

    Neuveden

  • Stát vydavatele periodika

    GB - Spojené království Velké Británie a Severního Irska

  • Počet stran výsledku

    14

  • Strana od-do

    nestránkováno

  • Kód UT WoS článku

    001493189500001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-105004874138