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标题: 用什么软件可以计算有机溶剂环境中晶体表面吸附的氢质子的吉布斯自由能 [打印本页]

作者
Author: din5g 时间: 2020-12-1 10:51
标题: 用什么软件可以计算有机溶剂环境中晶体表面吸附的氢质子的吉布斯自由能
本帖最后由 din5g 于 2020-12-1 11:18 编辑

比如有机溶剂环境中，在MOS2单层上上吸附超氧自由基，生成物里面有氢质子，用什么软件可以计算吸附氢质子的吉布斯自由能，以及台阶图呢

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Author: wzkchem5 时间: 2020-12-1 12:13
那叫氢离子，或者叫质子，但不能叫氢质子
这个反应是电极反应吗，有净的电子数变化吗？体系总电荷有变化吗？

作者
Author: din5g 时间: 2020-12-1 15:46

wzkchem5 发表于 2020-12-1 12:13
那叫氢离子，或者叫质子，但不能叫氢质子
这个反应是电极反应吗，有净的电子数变化吗？体系总电荷有变化吗 ...

好的，多谢老师提醒。是光催化反应，无电极，在乙腈溶剂下，空穴氧化甲苯生成苄基和质子

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-12-1 16:17

din5g 发表于 2020-12-1 15:46
好的，多谢老师提醒。是光催化反应，无电极，在乙腈溶剂下，空穴氧化甲苯生成苄基和质子

如果是催化反应的话。。。你确定超氧自由基不会把MoS2的表面氧化成MoO3？实验上表征过催化反应结束后MoS2的表面吗？
我直觉上感觉MoS2如果能光催化甲苯的氧化，那么也能光催化它自己的氧化，因为硫离子毕竟还是还原性比甲苯强很多的

作者
Author: din5g 时间: 2020-12-1 16:56

wzkchem5 发表于 2020-12-1 16:17
如果是催化反应的话。。。你确定超氧自由基不会把MoS2的表面氧化成MoO3？实验上表征过催化反应结束后MoS2 ...

多谢老师的提醒，我会认真考虑的。那老师可以咋计算溶剂下晶体表面吸附离子的吉布斯自由能呢

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-12-1 18:32

din5g 发表于 2020-12-1 16:56
多谢老师的提醒，我会认真考虑的。那老师可以咋计算溶剂下晶体表面吸附离子的吉布斯自由能呢

你打算用周期性边界条件还是团簇模型？还是说这个你也还没确定？

作者
Author: din5g 时间: 2020-12-1 18:44
本帖最后由 din5g 于 2020-12-1 18:48 编辑

wzkchem5 发表于 2020-12-1 18:32
你打算用周期性边界条件还是团簇模型？还是说这个你也还没确定？

老师，都可以的

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-12-1 19:43

din5g 发表于 2020-12-1 18:44
老师，都可以的

如果是团簇模型，那么按正常的分子的计算方法就行了，但是因为氢离子不能单独存在，需要用两个乙腈分子稳定氢离子，deltaG = G(*H+) + 2G(CH3CN) - G((CH3CN)2H+) - G(*)，其中*是clean surface，*H+是吸附了氢离子的表面。
如果是周期性体系，那么因为周期性体系必须是中性的，所以吸附H+之后的结构应该加一个电子或加一个抗衡离子保持中性。具体加电子还是离子，取决于那个吸附的H+是在什么反应里产生的，你只要充分了解你的反应，就能知道应该加什么

作者
Author: din5g 时间: 2020-12-1 20:26

wzkchem5 发表于 2020-12-1 19:43
如果是团簇模型，那么按正常的分子的计算方法就行了，但是因为氢离子不能单独存在，需要用两个乙腈分子稳 ...

还是不太懂在周期性体系中怎么操作，老师有计算离子吸附的吉布斯自由能的相关文献吗

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-12-1 21:05

din5g 发表于 2020-12-1 20:26
还是不太懂在周期性体系中怎么操作，老师有计算离子吸附的吉布斯自由能的相关文献吗

随便搜几篇电化学催化的计算文章就行了

作者
Author: din5g 时间: 2020-12-1 22:08

wzkchem5 发表于 2020-12-1 21:05
随便搜几篇电化学催化的计算文章就行了

好的，多谢老师

作者
Author: din5g 时间: 2020-12-3 17:01

wzkchem5 发表于 2020-12-1 21:05
随便搜几篇电化学催化的计算文章就行了

老师，不好意思，我还有一些问题想向老师请教：
1，在有机溶剂乙腈环境中，我在周期性体系上吸附超氧自由基，以保证中性体系，我应该在环境里引入质子（有反应会生成质子），那么我的质子应该放哪呢？
2，第1步在哪个软件中实现会更好一点呢，老师有推荐的软件吗，比较了下vasp和gaussian，我准备用gaussian试试

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-12-3 18:28

din5g 发表于 2020-12-3 17:01
老师，不好意思，我还有一些问题想向老师请教：
1，在有机溶剂乙腈环境中，我在周期性体系上吸附超氧自 ...

1. 只有你知道。如果你不知道质子应该放在哪里，说明你还没有充分理解你的反应。如果你能在严格配平的情况下把每一步基元反应都完整确切地画出来，你自然知道那个质子应该在哪里。
2. 你这个第1步指的是什么？首先你应该选择用团簇模型还是用周期性边界条件，高斯适合前者，vasp适合后者

作者
Author: din5g 时间: 2020-12-3 21:24

wzkchem5 发表于 2020-12-3 18:28
1. 只有你知道。如果你不知道质子应该放在哪里，说明你还没有充分理解你的反应。如果你能在严格配平的情 ...

好的，多谢老师，这个第1步指的是在有机溶剂乙腈环境中，在周期性体系上吸附超氧自由基并且引入质子。如果是vasp，那么如何搭建吸附的超氧自由基的模型呢

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-12-4 08:46

din5g 发表于 2020-12-3 21:24
好的，多谢老师，这个第1步指的是在有机溶剂乙腈环境中，在周期性体系上吸附超氧自由基并且引入质子。如 ...

你把你的反应搞清楚，按你画的基元反应那个质子到底应该在哪，然后在基底上合适的位置放一个超氧自由基和一个质子就行了

作者
Author: din5g 时间: 2020-12-4 09:43

wzkchem5 发表于 2020-12-4 08:46
你把你的反应搞清楚，按你画的基元反应那个质子到底应该在哪，然后在基底上合适的位置放一个超氧自由基和 ...

麻烦老师了，实在是很感谢老师的回复！

作者
Author: din5g 时间: 2020-12-7 20:23

wzkchem5 发表于 2020-12-4 08:46
你把你的反应搞清楚，按你画的基元反应那个质子到底应该在哪，然后在基底上合适的位置放一个超氧自由基和 ...

老师，您好，我有一个做法不知道可不可行，想请教一下您：
我在求反应的吉布斯能变时，可以在一个反应中，对中性分子用隐式溶剂模型而对阴离子用显式溶剂模型吗

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-12-7 21:23

din5g 发表于 2020-12-7 20:23
老师，您好，我有一个做法不知道可不可行，想请教一下您：
我在求反应的吉布斯能变时，可以在一个反应中 ...

不能，理论级别必须严格统一，不然相减的时候误差不能抵消。
对于显式溶剂和隐式溶剂的情况，问题还更大一些，因为如果你加显式溶剂，那么只能算出来溶质和溶剂分子的总能量，而没法得到溶质本身的能量，但是隐式溶剂算出来的是溶质的能量，所以两者根本减都没法减，都谈不上误差抵消的问题。

作者
Author: din5g 时间: 2020-12-7 21:52

wzkchem5 发表于 2020-12-7 21:23
不能，理论级别必须严格统一，不然相减的时候误差不能抵消。
对于显式溶剂和隐式溶剂的情况，问题还更大 ...

多谢老师，超氧自由基在乙腈中的吉布斯自由能我打算这么求：=气相的G（自己算）+溶解自由能。而其中溶解自由能有两种选择：1，查文献（超氧自由基在乙腈中的溶解自由能）；2，利用杂化溶剂模型。用超氧自由基结合一定量乙腈分子。自由基结合乙腈分子的能量减去乙腈分子的能量再减去气相超氧自由基的能量就是自由基的溶解自由能。

作者
Author: wzkchem5 时间: 2020-12-7 22:26

din5g 发表于 2020-12-7 21:52
多谢老师，超氧自由基在乙腈中的吉布斯自由能我打算这么求：=气相的G（自己算）+溶解自由能。而其中溶解 ...

超氧自由基可能用隐式溶剂就够了，虽然超氧自由基是离子，但是乙腈不和它形成氢键。不过保险起见你可以也用显式溶剂算一下，对比一下

作者
Author: din5g 时间: 2020-12-8 00:19

wzkchem5 发表于 2020-12-7 22:26
超氧自由基可能用隐式溶剂就够了，虽然超氧自由基是离子，但是乙腈不和它形成氢键。不过保险起见你可以也 ...

好的，多谢老师！

作者
Author: din5g 时间: 2020-12-20 19:32

wzkchem5 发表于 2020-12-7 22:26
超氧自由基可能用隐式溶剂就够了，虽然超氧自由基是离子，但是乙腈不和它形成氢键。不过保险起见你可以也 ...

老师，我有个问题想向您请教，在TiO2团簇上吸附甲苯（总原子数较少，30个左右），做优化和计算smd溶剂化自由能，老师有推荐的基组吗，考虑了很久实在是不知道选哪个

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