AI‐Driven Discovery and Molecular Engineering Design for Enhancing Interface Stability of Black Phosphorus

黑磷 接口(物质) 工作流程 分子工程 分子机器 理论(学习稳定性) 连接器 分子 计算机科学 生化工程 纳米技术 组合化学 工程类 材料科学 化学 数据库 有机化学 光电子学 操作系统 机器学习 吉布斯等温线
作者
Chao Peng,Bing Wang,Lie Wu,Haoqu Jin,Yutang Li,Wenxia Gao,Jie Zhou,Guolai Jiang,Chen Wang,Jiahong Wang,Xingchen He,Denis Kramer,Paul K. Chu,Xue‐Feng Yu
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (38): e202508454-e202508454 被引量:2
标识
DOI:10.1002/anie.202508454
摘要

Molecular engineering offers significant potential for developing advanced interfacial materials, yet the complexity of organic molecules poses challenges in discovering optimal structures. This study leveraged large language model (LLM) and machine learning (ML) to accelerate molecular discovery and guide molecular engineering for enhancing the stability of black phosphorus (BP), a promising 2D semiconductor but rapidly degrades when exposed to oxygen and moisture. By utilizing GPT-4o, molecular groups such as ─SiR3, ─PR2, ─SH, and ═NH that interact effectively with BP were identified and a high-throughput workflow employing graph neural networks (GNNs) models was developed to successfully predict and screen 662 promising candidates from over 117 million molecules. These candidates were validated by density functional theory (DFT) simulations and experiments, with synthesis protocols guided by GPT-4o, achieving great interfacial stabilization of BP for up to 24 days under ambient conditions. Furthermore, a new synergistic molecular engineering strategy was proposed by incorporating functional head, linker, and tail groups of molecules to even enable the use of hydrophilic molecules to stabilize BP surface, overcoming traditional design limitations. This work highlights the AI technologies not only in optimizing BP interfacial stability but also in broader aspects of molecular engineering for various materials.
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
小泥娃完成签到 ,获得积分10
刚刚
下北沢之兽完成签到,获得积分10
刚刚
彩色鸿涛完成签到,获得积分10
刚刚
轻松飞鸟发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
无名发布了新的文献求助10
1秒前
祝我能顺利毕业完成签到,获得积分10
1秒前
研友_VZG7GZ应助阿洁采纳,获得10
1秒前
popo完成签到,获得积分10
1秒前
脑洞疼应助3399采纳,获得10
2秒前
cc完成签到 ,获得积分10
2秒前
lmr完成签到 ,获得积分10
3秒前
星辰大海应助zy采纳,获得10
3秒前
调皮雁发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
深情安青应助xiaoxin采纳,获得10
3秒前
冷静雅青完成签到 ,获得积分20
3秒前
tony完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.4应助一只鱼采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
TW完成签到,获得积分10
5秒前
原味薯片发布了新的文献求助10
5秒前
111发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
huhu完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
六一发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
超帅鸭子发布了新的文献求助10
6秒前
saber完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
yxy完成签到,获得积分10
7秒前
橘子完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
xzj7789210发布了新的文献求助30
8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
The anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7735130
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9285289
关于积分的说明 20170462
捐赠科研通 7313166
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3304828
关于科研通互助平台的介绍 2457430
邀请新用户注册赠送积分活动 2314219