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废弃印刷电路板热解含溴产物分布预测研究

收稿日期:2026-01-22 修回日期:2026-03-17 接受日期:2026-03-19

DOI:10.20078/j.eep.20260317

摘要:随着电子设备的更迭加速,电子废弃物的资源化处理愈发重要。热转化是其主流处置手段,但其中的溴代阻燃剂易诱发二噁英等污染风险,因此精准预测含溴产物的演变规律至关重要。以废弃印刷电路板(WPCBs)为研究对象,整合了76篇文献中的653条实验数据... 展开+
摘要:

随着电子设备的更迭加速,电子废弃物的资源化处理愈发重要。热转化是其主流处置手段,但其中的溴代阻燃剂易诱发二噁英等污染风险,因此精准预测含溴产物的演变规律至关重要。以废弃印刷电路板(WPCBs)为研究对象,整合了76篇文献中的653条实验数据,采用极端梯度提升回归(XGBoost)、随机森林(RF)、多层感知器(MLP)、高斯过程回归(GPR)及支持向量回归(SVR)5种机器学习模型,以热解参数(温度、时间、升温速率)与原料特性(溴含量、无机组分等)为输入,对溴代酚、溴化双酚A、溴代多环芳烃、溴化氢及脂肪族产物的分布进行预测。结果表明,在数据量有限且特征空间复杂的工况下,XGBoost等集成模型表现最优,各目标的测试集相关系数(R2)均超0.8,均方根误差(RMSE)均低于3.0%。特征重要性分析揭示,热解温度与停留时间是影响有机溴向无机溴转化的核心因素;原料中碳含量显著驱动溴代酚类的生成,而高溴含量则诱导溴代多环芳烃的产生。研究证实了机器学习在电子废弃物处理中的应用潜力,为热解工艺优化与污染物定向调控提供了参考。

收起-

作者:

  • 张文明1
  • 张弘锦1
  • 马博文2
  • 郑博沅1
  • 胡斌1,*
  • 刘吉1
  • 陆强1

作者简介

第一作者:张文明(1999—),男,山东临沂人,博士研究生,主要研究方向为机器学习辅助有机固废热解调控。E-mail:zhang1wen1ming1@163.com
通讯作者:胡 斌(1992—),男,河北保定人,副教授,主要研究方向为有机固废高效转化利用。E-mail:binhu@ncepu.edu.cn

单位

  • 1.华北电力大学 新能源发电国家工程研究中心
  • 2.中央民族大学 信息工程学院

关键字

  • 废弃印刷电路板
  • 热解
  • 含溴产物
  • 机器学习
  • XGBoost回归

基金项目

国家自然科学基金资助项目(52436009,52376182)

引用格式

张文明, 张弘锦, 马博文, 郑博沅, 胡斌, 刘吉, 陆强. 废弃印刷电路板热解含溴产物分布预测研究[J/OL]. 能源环境保护: 1-11[2026-03-27]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20260317.

ZHANG Wenming, ZHANG Hongjin, MA Bowen, ZHENG Boyuan, HU Bin, LIU Ji, LU Qiang. Brominated Product Distribution Prediction in Waste Printed Circuit Board Pyrolysis[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-11[2026-03-27]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20260317.

ZHANG Wenming, ZHANG Hongjin, MA Bowen, ZHENG Boyuan, HU Bin, LIU Ji, LU Qiang. Brominated Product Distribution Prediction in Waste Printed Circuit Board Pyrolysis[J/OL]. Energy Environmental Protection: 1-11[2026-03-27]. https://doi.org/10.20078/j.eep.20260317.

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