尿素与草甘膦的共同暴露会增加蚯蚓对草甘膦的毒性:来自具有不同敏感性的物种的证据

《Environmental Science & Technology》:Urea Co-exposure Increases Glyphosate Toxicity in Earthworms: Evidence from Species with Distinct Sensitivities

【字体: 时间:2025年10月22日 来源:Environmental Science & Technology 11.3

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  全氟化合物(PFASs)降解面临传统方法无效的挑战,本研究构建DFT-ML联合框架加速催化剂设计。通过分析18种中间体在12种过渡金属表面的形成能,揭示热力学趋势与线性关系,实现复杂降解网络简化。开发的机器学习模型基于电子相互作用、官能团效应等特征,分类准确率达0.90。该框架可扩展至其他持久性污染物处理。

  
摘要图片

全氟和多氟烷基物质(PFASs),尤其是三氟乙酸(TFA),由于其极强的持久性,已成为全球性的环境污染物。传统的处理方法效果有限,这凸显了开发先进催化剂设计策略的必要性。在这项研究中,我们构建了一个理论框架,将密度泛函理论(DFT)和机器学习(ML)相结合,以加速PFAS降解催化剂的发现。通过系统评估12种过渡金属表面上18种关键降解中间体的形成能,我们发现了一致的热力学趋势,并揭示了控制脱氟和碳链断裂的线性关系。这些关联有助于简化复杂的降解过程,从而可以利用代表性中间体重建降解路径。此外,我们还引入了一种基于知识驱动的特征的机器学习模型,该模型能够捕捉金属-吸附物之间的电子相互作用、官能团效应以及分子性质差异,在分类吸附相关模式时取得了0.90的F1分数。尽管当前框架仅适用于这一领域,但可以通过扩展数据集进行重新训练,以覆盖更广泛的PFAS家族或其它类型的催化剂。总体而言,我们的DFT-ML框架为PFAS降解催化剂的筛选提供了机制洞察和基于描述符的指导策略,其方法也可能适用于其他持久性有机污染物的处理。

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