Ensemble-Learning-Guided Optimization Design for Metal–Organic Framework Adsorbents toward CO Adsorption

化学 吸附 金属有机骨架 金属 化学工程 有机化学 工程类
作者
Wuqing Tao,Wenkai Zhao,Qidong Zhao,Yonghou Xiao
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:64 (18): 9237-9250
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.5c00994
摘要

Metal-organic frameworks (MOFs) hold great potential for carbon monoxide (CO) adsorption owing to their large pore volume, diverse periodic network structures, and designability. Machine learning is anticipated to provide optimization parameters for designing high-efficiency MOFs adsorbents, avoiding time-consuming experiments. Here, we proposed an ensemble-learning strategy accounting for multidimensional analysis of features to rationally design pore geometries, structural properties, and synthesis conditions of MOFs toward high performance for CO adsorption. The extreme gradient boosting model exhibited the best predictive performance (R2 > 0.95) under limited data set size. Porous characteristic was identified as a dominant factor in pristine MOFs. Prediction results illustrated that MOFs featuring one-dimensional, two-dimensional, microporous, and isolated pores were optimal for CO adsorption, with 0.4-0.6 cm3/g total pore volume. This enhanced adsorption capacity can be attributed to the shortened molecular diffusion pathways. The relative significance of structural parameters followed: space groups > geometry > topology. The optimal structural configuration involved space group of R3m, binuclear paddle wheel geometry, and scorpionate-like topology. Regarding transition metal-modified MOFs, incorporated Cu(I) demonstrated the strongest binding affinity toward CO, while Fe(II) and Ni(II) could serve as effective binding sites. This work offers a theoretical guidance for designing efficient adsorbents toward CO adsorption.
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
h欢完成签到,获得积分20
刚刚
sqf1209完成签到,获得积分10
刚刚
大模型的应助被中船科技采纳,获得10
2秒前
zhubb完成签到 ,获得积分10
2秒前
漫漫完成签到,获得积分10
2秒前
无奈沛岚完成签到,获得积分10
3秒前
张张完成签到,获得积分10
3秒前
李不言的应助被kk采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
慕青的应助被QINFEIYAN采纳,获得10
5秒前
华仔的应助被churuoxi采纳,获得10
7秒前
学阿斗完成签到,获得积分20
8秒前
SwaggyBJ1120完成签到 ,获得积分10
9秒前
无奈沛岚发布了新的文献求助10
10秒前
WYB完成签到,获得积分10
10秒前
虚心的乘云完成签到,获得积分10
11秒前
金玉完成签到,获得积分10
12秒前
八点半到北京完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
lily完成签到,获得积分10
14秒前
Ava的应助被河鲸采纳,获得10
15秒前
FCL完成签到,获得积分10
16秒前
wzt发布了新的文献求助10
16秒前
现实的波波的应助被扶光采纳,获得10
25秒前
25秒前
Lucas的应助被li采纳,获得10
25秒前
NN发布了新的文献求助20
26秒前
gcy完成签到,获得积分10
27秒前
火星上的芳芳完成签到,获得积分10
28秒前
沉沉浮发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
xiaoyu完成签到,获得积分10
29秒前
SKNNN3完成签到,获得积分10
29秒前
Jia完成签到,获得积分10
30秒前
churuoxi发布了新的文献求助10
31秒前
phantandat发布了新的文献求助10
32秒前
ddk完成签到,获得积分10
33秒前
xiaoyu发布了新的文献求助10
33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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7889195
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9400814
关于积分的说明 20842270
捐赠科研通 7491976
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3357420
关于科研通互助平台的介绍 2496064
邀请新用户注册赠送积分活动 2385731