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QMOF-Rec: A multi-objective recommender-system framework for quantum-chemical MOF candidate screening

Jalali, Mehrdad ORCID iD icon 1; Banerjee, Soumya Sekhar; Koeppe, Arnd ORCID iD icon 2,3
1 Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Angewandte Materialien – Mikrostruktur-Modellierung und Simulation (IAM-MMS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Nanotechnologie (INT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Screening metal–organic frameworks from incomplete metadata requires explicit separation of available evidence, missing descriptors, and application preferences. QMOF-Rec provides a query-conditioned recommendation framework that separates masked utility, material-space diversity, candidate generation, and auxiliary explanation. Evaluation uses 20,372 QMOF records, five predefined application scenarios, ten seeds, shared pools of 100, and top-five output. LEA and WeightedSum achieve Rel@5 = 0.9004 and NDCG@5 = 1.0000; hybrid diversity is 0.0188 for WeightedSum, 0.0204 for LEA, and 0.0215 for MMR. Differential evolution yields diversity 0.0213. MMR is faster than LEA under matched top-five work. Relevance metrics use the optimized utility and therefore measure utility preservation rather than independent relevance. Descriptor checks characterize internal screening consistency; absent adsorption, porosity, experimental, and expert-usefulness evidence prevents claims of validated application performance.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000199002
Veröffentlicht am 13.11.2026
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1016/j.commt.2026.100068
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)
Institut für Nanotechnologie (INT)
Institut für Angewandte Materialien – Mikrostruktur-Modellierung und Simulation (IAM-MMS)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsmonat/-jahr 12.2026
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2950-4635
KITopen-ID: 1000199002
Erschienen in Computational Materials Today
Verlag Elsevier B.V.
Band 12
Seiten Art.-Nr.: 100068
Vorab online veröffentlicht am 23.10.2026
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