Elucidating governing factors of PFAS removal by polyamide membranes using machine learning and molecular simulations

聚酰胺 计算机科学 化学 纳米技术 材料科学 生物化学 高分子化学
作者
Nohyeong Jeong,Shinyun Park,Subhamoy Mahajan,Ji Zhou,Jens Blotevogel,Ying Li,Tiezheng Tong,Yongsheng Chen
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:1
标识
DOI:10.1038/s41467-024-55320-9
摘要

Per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs) have recently garnered considerable concerns regarding their impacts on human and ecological health. Despite the important roles of polyamide membranes in remediating PFASs-contaminated water, the governing factors influencing PFAS transport across these membranes remain elusive. In this study, we investigate PFAS rejection by polyamide membranes using two machine learning (ML) models, namely XGBoost and multimodal transformer models. Utilizing the Shapley additive explanation method for XGBoost model interpretation unveils the impacts of both PFAS characteristics and membrane properties on model predictions. The examination of the impacts of chemical structure involves interpreting the multimodal transformer model incorporated with simplified molecular input line entry system strings through heat maps, providing a visual representation of the attention score assigned to each atom of PFAS molecules. Both ML interpretation methods highlight the dominance of electrostatic interaction in governing PFAS transport across polyamide membranes. The roles of functional groups in altering PFAS transport across membranes are further revealed by molecular simulations. The combination of ML with computer simulations not only advances our knowledge of PFAS removal by polyamide membranes, but also provides an innovative approach to facilitate data-driven feature selection for the development of high-performance membranes with improved PFAS removal efficiency.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
桐桐应助正直大米采纳,获得10
2秒前
2秒前
林志坚完成签到 ,获得积分10
2秒前
冷傲水壶完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
勤恳的茗茗完成签到,获得积分10
3秒前
以太歌声完成签到,获得积分10
3秒前
1234354346完成签到,获得积分10
4秒前
kamome发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
sam发布了新的文献求助10
8秒前
lily完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
逸兴遄飞发布了新的文献求助10
9秒前
活泼的含卉完成签到,获得积分10
9秒前
羊羊驳回了打打应助
9秒前
9秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
蓝天发布了新的文献求助30
12秒前
13秒前
14秒前
14秒前
16秒前
拼搏宛儿完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
清脆的乌冬面完成签到,获得积分10
17秒前
哈哈发布了新的文献求助10
19秒前
张环发布了新的文献求助10
20秒前
郭嘉仪发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
22秒前
Fairy4964发布了新的文献求助10
22秒前
Jason完成签到,获得积分10
22秒前
脑洞疼应助奔跑石小猛采纳,获得30
23秒前
英吹斯挺应助嘻嘻哈哈采纳,获得40
24秒前
英吹斯挺应助嘻嘻哈哈采纳,获得40
24秒前
英吹斯挺应助嘻嘻哈哈采纳,获得40
24秒前
英吹斯挺应助嘻嘻哈哈采纳,获得40
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6411580
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8230752
关于积分的说明 17467710
捐赠科研通 5464285
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887239
邀请新用户注册赠送积分活动 1863906
关于科研通互助平台的介绍 1702794