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
Gaint完成签到,获得积分10
2秒前
似乎一场梦完成签到,获得积分10
3秒前
cadcae发布了新的文献求助30
3秒前
pluto应助猜猜我是谁采纳,获得10
5秒前
5秒前
pluto应助猜猜我是谁采纳,获得10
5秒前
旋转的龙发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
歪歪大王完成签到 ,获得积分10
8秒前
孤独千愁完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
yutou完成签到,获得积分10
9秒前
Jasper应助ehinqz采纳,获得10
11秒前
abc发布了新的文献求助10
12秒前
qqq发布了新的文献求助10
12秒前
Gaint发布了新的文献求助10
12秒前
刘嘉欣完成签到,获得积分10
13秒前
隐形曼青应助yu采纳,获得10
14秒前
15秒前
17秒前
认真慕青发布了新的文献求助10
20秒前
星落枝头完成签到,获得积分10
20秒前
CodeCraft应助wjunj采纳,获得50
22秒前
星落枝头发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
25秒前
爆米花应助细心的抽屉采纳,获得10
25秒前
马苏完成签到,获得积分10
25秒前
小黑完成签到,获得积分10
25秒前
molihuakai应助跳跃美女采纳,获得10
25秒前
27秒前
iNk完成签到,获得积分0
31秒前
淡然的清炎完成签到,获得积分10
31秒前
Nexus应助zhangxinxin采纳,获得10
33秒前
chengyue9939完成签到,获得积分10
33秒前
科研通AI2S应助虹虹采纳,获得10
33秒前
35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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
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 6514503
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8307954
关于积分的说明 17753742
捐赠科研通 5616355
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924675
邀请新用户注册赠送积分活动 1901637
关于科研通互助平台的介绍 1763068