پیش بینی مقادیر ثابت هنری گاز کربن دی اکسید در محلول های یونی مختلف بر اساس روش QSPR

محلول های یونی، به صورت نمک های مذاب تشکیل شده از کاتیون های آلی و آنیون های آلی یا معدنی تعریف می شوند. در سال های اخیر، محلول های یونی به واسطه ویژگی های فیزیکی و شیمیایی چشمگیرشان نظیر: فشار بخار پایین، مایع بودن در گستره وسیعی از دما و ظرفیت حلالیت بالا برای ترکیبات قطبی و غیرقطبی در مقایسه با حلال های سنتی توجه زیادی را به خود جلب کرده اند.

افزایش مقدار گازهای گلخانه ای و پدیده گرمایش جهانی به واسطه افزایش غلضت گاز کربن دی اکسید ناشی از سوختن سوخت های فسیلی و قابلیت بالای محلول های یونی در انحلال گاز کربن دی اکسید، موجب گسترش تحقیقات در این زمینه شده است. در این کار، با استفاده از روش رابطه کمی ساختار – ویژگی (QSPR) یک مدل خطی برای پیش بینی ثابت هنری انحلال گاز کربن دی اکسید در محلول های یونی در دمای 298 درجه کلوین ارائه شده است.

داده های تجربی ثابت هنری برای 26 محلول یونی از خانواده های مختلف از مراجع جمع آوری شد و پس از بهینه سازی ساختار کاتیون و آنیون سازنده مایعات یونی، با استفاده از نرم-افزار DRAGON بالغ بر 1000 توصیف کننده برای آنها محاسبه گردید. الگوریتم ژنتیک برای انتخاب موثرترین توصبف کننده ها و روش تجزیه به مولفه های اصلی (PCA) برای تقسیم مجموعه داده ها به دو دسته آموزشی و آزمایشی به کار گرفته شد. یک مدل خطی با سه متغیر برای پیش بینی ثابت هنری انحلال گاز کربن دی اکسید در محلول های یونی در دمای ثابت ساخته شد.

این مدل خطی با تکنیک-های ارزیابی متعددی آزمایش شده و نتایج آماری آن گواه اعتبار مدل است که به شرح زیر می باشد : مقدار مربع ضریب همبستگی(R2) 974 0 و ریشه میانگین مجذور خطا (RMSE) 195 0 است. عملکرد مدل برای یک مجموعه داده خارجی نیز ارزیابی گردید. در بخش پایانی، به کمک توصیف کننده های منتخب،ویژگی‌های ساختاری آنیون ها و کاتیون ها برای بهبود میزان جذب کربن دی اکسید مورد بررسی قرار گرفته است.