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标题: 求助VASP优化FeS2 (100)面上吸附构型时，吸附的IO4离子畸变 [打印本页]

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Author: yh545930564 时间: 2022-8-5 23:39
标题: 求助VASP优化FeS2 (100)面上吸附构型时，吸附的IO4离子畸变
各位老师和同学好，小弟在优化FeS2 (100)面上的S位点吸附IO4时，收敛模型总是把IO4离子分解成O + IO3。
尝试过多种初猜构型，如提高IO4的高度，调整IO4的构型等，但得到的结果都是IO4分解，I和O距离太远，不符合实际。

在这里我把IO4离子直接当成IO4分子处理了，然后竖直放到S位点上成键。
不知如何调整才能让IO4吸附在S位点上。

以下是我的INCAR/POSCAR/CONTCAR文件，非常感谢各位的帮助！

作者
Author: yh545930564 时间: 2022-8-6 08:48
希望有老师或者前辈能帮忙解答一下呀，网上找了大半天，不知道如何解决，谢谢各位

作者
Author: 乐平 时间: 2022-8-6 10:23
做吸附计算不加 IVDW = 11 或者 12？

作者
Author: yh545930564 时间: 2022-8-6 10:39

乐平发表于 2022-8-6 10:23
做吸附计算不加 IVDW = 11 或者 12？

谢谢您的解答，大致了解了一下色散作用，我先加上运行试试，非常感谢。
我的目的是比较S位点和Fe位点的吸附能大小，Fe位点的吸附构型看起来比较合理，但现在S位点的构型奇特。

作者
Author: yh545930564 时间: 2022-8-6 14:44

乐平发表于 2022-8-6 10:23
做吸附计算不加 IVDW = 11 或者 12？

您好，我加了 IVDW = 12 后优化还是会断键，请问您知道是什么原因吗？谢谢

作者
Author: yh545930564 时间: 2022-8-6 21:12
希望各位前辈帮帮忙呀，不胜感激

作者
Author: QH1995 时间: 2022-8-7 14:45
试试两个O原子分别加在两个不同的S原子上？

作者
Author: yh545930564 时间: 2022-8-7 16:34

QH1995 发表于 2022-8-7 14:45
试试两个O原子分别加在两个不同的S原子上？

好滴，我试试，谢谢

作者
Author: wzkchem5 时间: 2022-8-7 18:07
这个体系实验已知I-O键不解离吗？
可能实验上本来就应该自发解离的，因为IO4-是强氧化剂，FeS2是不太弱的还原剂，可能IO4-直接把FeS2氧化了。
此外，注意体系电荷以及溶剂化问题，如果不加抗衡离子，你算的是IO4自由基，不是IO4-离子；如果不加溶剂，你算的是气相反应，但我觉得你这个实验应该做的是水相反应吧

作者
Author: yh545930564 时间: 2022-8-7 19:36

wzkchem5 发表于 2022-8-7 18:07
这个体系实验已知I-O键不解离吗？
可能实验上本来就应该自发解离的，因为IO4-是强氧化剂，FeS2是不太弱的 ...

   非常感谢您的解答。
   这个体系最后IO4离子会变成O自由基(羟基自由基)和一个IO3自由基。在整个计算中，我首先想得到的是吸附态的模型，然后会构建如上所述的终态模型，再计算过渡态得到反应路径和势垒。目前就是卡到这第一步了，吸附态模型一直优化不出来。最想问前辈的问题是，我如此的计算思路是否可行？
   如果加上抗衡离子，应该是Na+，这方面小弟刚学计算，可参考资料太少，不懂如何设置；也有人直接设置NELECT参数，但又说VASP带电体系计算不靠谱，想来也是对比Fe位点和S位点吸附能大小，绝对数值不用太精确，所以就忽略这个问题了，谢谢前辈指正。
   这个实验确实是水相反应，具体参数设置我先找找资料。
   最后，再次感谢前辈百忙之中解答！

作者
Author: yh545930564 时间: 2022-8-7 19:37

QH1995 发表于 2022-8-7 14:45
试试两个O原子分别加在两个不同的S原子上？

您好，我试了一下，最后两个O分别和不同的S原子结合，然后IO2单飞了

作者
Author: wzkchem5 时间: 2022-8-7 22:16

yh545930564 发表于 2022-8-7 12:36
非常感谢您的解答。
这个体系最后IO4离子会变成O自由基(羟基自由基)和一个IO3自由基。在 ...

”IO4离子会变成O自由基(羟基自由基)和一个IO3自由基“，电荷不守恒啊，负电荷去哪了？
还是那句话，电荷必须搞对，不仅反应物，生成物以及过渡态的电荷也必须对。如果该加抗衡离子不加，就等于本来你要算IO4-，结果算了IO4自由基，这不是”绝对数值不用太精确“，是整个计算都是定性错误。不能因为电子小，就不注意把电子的数目搞对，差哪怕一个电子，结果都完全是垃圾。

作者
Author: yh545930564 时间: 2022-8-7 22:29
本帖最后由 yh545930564 于 2022-8-7 22:32 编辑

wzkchem5 发表于 2022-8-7 22:16
”IO4离子会变成O自由基(羟基自由基)和一个IO3自由基“，电荷不守恒啊，负电荷去哪了？
还是那句话，电 ...

      谢谢您的指点。
      终态产物我再确定一下；然后电荷的话，我找下资料加个抗衡离子再试试。
      非常感谢，

。

作者
Author: neocc 时间: 2022-8-8 00:31
本帖最后由 neocc 于 2022-8-8 09:30 编辑

wzkchem5 发表于 2022-8-7 18:07
这个体系实验已知I-O键不解离吗？
可能实验上本来就应该自发解离的，因为IO4-是强氧化剂，FeS2是不太弱的 ...

请问老师在溶剂环境中并加入抗衡离子，是不是要利用vaspsol做隐式溶剂化

作者
Author: wzkchem5 时间: 2022-8-8 00:44

neocc 发表于 2022-8-7 17:31
请问老师加入溶剂环境并抗衡离子，是不是要利用vaspsol做隐式溶剂化

对，并且最好再加一些显式溶剂分子

作者
Author: neocc 时间: 2022-8-8 09:29

wzkchem5 发表于 2022-8-8 00:44
对，并且最好再加一些显式溶剂分子

谢谢老师~
显式溶剂分子加多少合适呢

作者
Author: wzkchem5 时间: 2022-8-8 14:53

neocc 发表于 2022-8-8 02:29
谢谢老师~
显式溶剂分子加多少合适呢

最好让抗衡离子和IO4-的第一配位层完全饱和，如果有条件的话FeS2的表面最好也铺一层

作者
Author: neocc 时间: 2022-8-8 19:43

wzkchem5 发表于 2022-8-8 14:53
最好让抗衡离子和IO4-的第一配位层完全饱和，如果有条件的话FeS2的表面最好也铺一层

好的，谢谢老师^_^

作者
Author: 汪杰 时间: 2025-5-28 22:21

yh545930564 发表于 2022-8-7 22:29
谢谢您的指点。
终态产物我再确定一下；然后电荷的话，我找下资料加个抗衡离子再试试 ...

请问一下，这个模型应该怎么设置电荷呢？如果加了抗衡离子，是不是在模型中放置一个相应的原子就行了？
按照我的理解，抗衡离子加上以后，体系电荷守恒，就不需要再设置NELECT了

作者
Author: 汪杰 时间: 2025-5-28 22:22

wzkchem5 发表于 2022-8-8 00:44
对，并且最好再加一些显式溶剂分子

请问一下老师，这个模型应该怎么设置电荷呢？如果加了抗衡离子，是不是在模型中放置一个相应的原子就行了？
按照我的理解，抗衡离子加上以后，体系电荷守恒，就不需要再设置NELECT了

作者
Author: wzkchem5 时间: 2025-5-29 09:08

汪杰发表于 2025-5-28 22:22
请问一下老师，这个模型应该怎么设置电荷呢？如果加了抗衡离子，是不是在模型中放置一个相应的原子就行 ...

加了抗衡离子以后，总体系为电中性，按照总体系为电中性来设置就行了

作者
Author: 汪杰 时间: 2025-5-29 09:53

wzkchem5 发表于 2025-5-29 09:08
加了抗衡离子以后，总体系为电中性，按照总体系为电中性来设置就行了

明白了，谢谢老师，那请问老师这个抗衡离子，应该放在哪里比较好呢？这个问题查询很久了也没找到答案

作者
Author: wzkchem5 时间: 2025-5-29 11:12

汪杰发表于 2025-5-29 09:53
明白了，谢谢老师，那请问老师这个抗衡离子，应该放在哪里比较好呢？这个问题查询很久了也没找到答案

原则上讲，最严格的做法要做构型搜索，或者AIMD，算出来抗衡离子放在哪里自由能最低，或者AIMD轨迹里抗衡离子主要在哪里，那就放在哪里。但是这样的计算成本太高了，基本得靠DeePMD之类的方法才能采样得比较充分。
如果要我来算，而且构型搜索、AIMD跑不动的话，我会选一个溶液里实际存在的、非配位的抗衡离子（或者第一配位层的溶剂显式描述的抗衡离子），放在待研究分子附近。但我手头暂时找不到加抗衡离子的文献，如果需要文献支持的话，你可以再查查。不要查”抗衡离子要加在哪“这个问题的答案，而是查大量研究离子在表面上吸附的文献，看抗衡离子一般加在哪

作者
Author: 汪杰 时间: 2025-5-29 11:14

wzkchem5 发表于 2025-5-29 11:12
原则上讲，最严格的做法要做构型搜索，或者AIMD，算出来抗衡离子放在哪里自由能最低，或者AIMD轨迹里抗衡 ...

非常感谢老师的回答，确实现在加抗衡离子的文章非常少，基本上都是直接将原子当作离子来计算的。搜了挺久的没找到这样类型的文章。。。

作者
Author: chy914681393 时间: 2025-8-18 11:50

wzkchem5 发表于 2025-5-29 11:12
原则上讲，最严格的做法要做构型搜索，或者AIMD，算出来抗衡离子放在哪里自由能最低，或者AIMD轨迹里抗衡 ...

老师您好，我也遇到了一个类似的问题，我做的是水系锌电体系，其中构建了一层ZnF2用作SEI层，然后研究锌离子在ZnF2表面的吸附行为，我看基本所有的文章都是直接在表面建立一个中性原子进行吸附，审稿人问到了这个问题：是否考虑锌吸附原子的电荷？
所以想请教一下您看这个问题应该怎么回复？是否有必要用VASPsol进行计算？

作者
Author: wzkchem5 时间: 2025-8-18 12:04

chy914681393 发表于 2025-8-18 11:50
老师您好，我也遇到了一个类似的问题，我做的是水系锌电体系，其中构建了一层ZnF2用作SEI层，然后研究锌 ...

溶剂模型肯定是要加的，而且Zn的第一配位层的水分子必须显式描述

作者
Author: chy914681393 时间: 2025-8-18 12:11

wzkchem5 发表于 2025-8-18 12:04
溶剂模型肯定是要加的，而且Zn的第一配位层的水分子必须显式描述

好的，非常感谢老师，那您看这种情况我怎么分配给锌离子电荷呢？还是说需要添加抗衡离子呀？我是ZnSO4的液体环境。再次感谢老师在百忙之中给予回复！

作者
Author: wzkchem5 时间: 2025-8-18 14:20

chy914681393 发表于 2025-8-18 12:11
好的，非常感谢老师，那您看这种情况我怎么分配给锌离子电荷呢？还是说需要添加抗衡离子呀？我是ZnSO4的 ...

原则上应该加一个硫酸根离子。
其实只放一个Zn而不放抗衡离子，也算是锌离子吸附，但此时对应的是吸附一个Zn2+、同时往电极加两个电子的过程，不是纯粹的吸附过程。如果你要算的吸附就是【吸附+往电极加两个电子】，那就不加抗衡离子，但即使如此也要对加的那个Zn做显式溶剂化

作者
Author: chy914681393 时间: 2025-8-18 14:31

wzkchem5 发表于 2025-8-18 14:20
原则上应该加一个硫酸根离子。
其实只放一个Zn而不放抗衡离子，也算是锌离子吸附，但此时对应的是吸附一 ...

呀谢谢老师您一点拨我感觉就明白很多了，确实如您所说，我这个体系不应该是单纯加Zn原子，因为SEI层存在的意义是诱导离子扩散与吸附，而并未直接在表面处发生反应，根据您的指点，我感觉应该是锌原子（周围水溶剂化）+硫酸根离子+VASPsol隐式溶剂化这样算出来的吸附是不是最合理的模型呀？如果要这样操作我有两个不解还望老师帮忙解答：
1. 硫酸根离子和水合锌原子之间的相对位置怎么安排呢？是应该排的远一些吗？
2. 那如果不是SEI层而是直接参与反应的锌金属负极（锌离子直接还原形成锌）是不是就不用安排硫酸根离子了？

作者
Author: 小鸟游Ayaka 时间: 2025-10-22 15:12

wzkchem5 发表于 2025-5-29 11:12
原则上讲，最严格的做法要做构型搜索，或者AIMD，算出来抗衡离子放在哪里自由能最低，或者AIMD轨迹里抗衡 ...

请问各位老师，我在用vasp计算PMS离子吸附到TiO2上的吸附能时，如果用抗衡离子K+来配平电荷，我是应该把K和PMS放一起结构优化还是放到 TiO2 slab里面
就是Eads = E(slab,K,PMS) -Eslab -E(PMS,K)，还是Eads = E（slab,K,PMS) -E(slab,K) -EPMS，
如果是后者和slab放一起，是不是会造成slab这个周期性体系带电了
但我将K和PMS放一起，他们结构优化完就成键了，所以我应该固定K的位置，不让他移动吗

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