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标题: 关于碳纳米管富集氢气的问题 [打印本页]

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Author: 夜夜衣 时间: 2020-5-14 23:15
标题: 关于碳纳米管富集氢气的问题
本帖最后由夜夜衣于 2020-5-15 10:48 编辑

各位老、前辈老师好，我在做一个碳纳米管内部富集氢气的课题，将碳纳米管置于一定量的氢气中，看H2是否会富集到管内。在等温300K下，我考虑了0.2/0.5/1/2.5/5Mpa下在两种碳纳米管（仅管径不同，一个直径为1.4nm，一个为2.5nm）内的富集效果，其中氢气分子数为1000，通过pv=nrt计算出模拟所用的盒子大小. 但是模拟结果在直径为1.4nm的管内出现一个反常现象，就是在0.2Mpa时，管内富集了相当多的分子（199个，基本达到了饱和吸附，如图1 ，两个方向的侧视图），但是在升压到0.5Mpa时，减少到了5个左右，压强继续增加，此现象消失，管内分子数逐渐增加，如图2。反常就出在0.2Mpa下。为了看是否是因为管径的问题，我又加大了管径。这个反常的现象就消失了，管内分子数随着压强增大而增大如图3，各位老师觉得，0.2Mpa下1.4nm管径出现的反常现象可能是什么原因？软件是gromacs，立场是opla-AA. 力场参数如下H2：ε/k B = 17.4 K，σ = 2.65 Å， CNT：ε/k B = 43.2 K，σ = 3.4 Å。gromacs中eps的单位是Kj/mol,是要通过(1Kcal/mol)/Kb=503.22K,来换算吗？计算我是用的换算之后的参数，εH2=0.144kj/mol, εCNT=0.30kj/mol, 另外mdp参数如下，希望各位大神解惑。万分感谢！
; VARIOUS PREPROCESSING OPTIONS
define                =

; RUN CONTROL PARAMETERS
integrator             = md
tinit                   = 0
dt                      = 0.001
nsteps                = 20000000
init_step             = 0
comm_mode             = Linear
nstcomm                = 5
comm-grps             =

; OUTPUT CONTROL OPTIONS
nstxout                = 0
nstvout                = 0
nstfout                = 0
nstlog                = 1000
nstcalcenergy          = -1
nstenergy             = 1000
nstxtcout             = 1000
xtc-precision          = 1000
xtc-grps                =
energygrps             =

; NEIGHBORSEARCHING PARAMETERS
cutoff-scheme          = Group
nstlist                = 5
ns_type                = grid
pbc                   = xyz
periodic_molecules    = no
;verlet-buffer-drift    = -1
rlist                   = 1.2
rlistlong             = -1
nstcalclr             = -1

; OPTIONS FOR ELECTROSTATICS AND VDW
; Method for doing electrostatics
coulombtype             = PME-switch
coulomb-modifier       = None
rcoulomb                = 1.2
rcoulomb-switch       = 1.14
; Method for doing Van der Waals
vdw-type                = Switch
vdw-modifier          = None
rvdw                   = 1.2
rvdw-switch             = 1.1
DispCorr                = no
; Spacing for the PME/PPPM FFT grid
fourierspacing          = 0.12
; FFT grid size, when a value is 0 fourierspacing will be used
fourier_nx             = 0
fourier_ny             = 0
fourier_nz             = 0
; EWALD/PME/PPPM parameters
pme_order             = 4
ewald_rtol             = 1e-05
ewald_geometry          = 3d
epsilon_surface       = 0
optimize_fft          = no

; OPTIONS FOR WEAK COUPLING ALGORITHMS
; Temperature coupling
tcoupl                = Berendsen
nsttcouple             = -1
tc-grps                = CNT  HTR
tau-t                   = 0.1 0.1
ref-t                   =  300 300
; Pressure coupling
Pcoupl                = no
Pcoupltype             = Isotropic
tau-p                   = 2.0
compressibility       = 4.5e-5
ref-p                   = 1.0
; Scaling of reference coordinates, No, All or COM
refcoord_scaling       = com

; GENERATE VELOCITIES FOR STARTUP RUN
gen-vel                = yes
gen-temp                = 300
gen-seed                = 173529

; OPTIONS FOR BONDS
constraints             = hbonds
constraint-algorithm    = Lincs
continuation          = no
lincs-order             = 4
; Number of iterations in the final step of LINCS. 1 is fine for
; normal simulations, but use 2 to conserve energy in NVE runs.
; For energy minimization with constraints it should be 4 to 8.
lincs-iter             = 2
lincs-warnangle       = 30

; ENERGY GROUP EXCLUSIONS
energygrp_excl          =

; Non-equilibrium MD stuff
acc-grps                =
accelerate             =
freezegrps             =  CNT
freezedim             =  Y  Y  Y
cos-acceleration       =
deform                =

作者
Author: liuyuje714 时间: 2020-5-15 09:45
参数肯定要转换啊，分别是kJ/mol和nm

作者
Author: 夜夜衣 时间: 2020-5-15 09:47

liuyuje714 发表于 2020-5-15 09:45
参数肯定要转换啊，分别是kJ/mol和nm

我总感觉自己的单位换算错了

作者
Author: 夜夜衣 时间: 2020-5-15 09:48

liuyuje714 发表于 2020-5-15 09:45
参数肯定要转换啊，分别是kJ/mol和nm

我使用的是换算过后的参数

作者
Author: liuyuje714 时间: 2020-5-15 10:20

夜夜衣发表于 2020-5-15 09:48
我使用的是换算过后的参数

36.4/503.22*4.18=0.30kj/mol
43.2/503.22*4.18=0.359kj/mol

搞不懂你这个0.144从哪里来的。

作者
Author: 夜夜衣 时间: 2020-5-15 10:30

liuyuje714 发表于 2020-5-15 10:20
36.4/503.22*4.18=0.30kj/mol
43.2/503.22*4.18=0.359kj/mol

您好，那这个应该怎么换算？非常感谢您！

作者
Author: 夜夜衣 时间: 2020-5-15 10:33

liuyuje714 发表于 2020-5-15 10:20
36.4/503.22*4.18=0.30kj/mol
43.2/503.22*4.18=0.359kj/mol

不好意思 H2的参数我写成氮气的了，我的换算方法时和您一样的，我在问题中更正了

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