计算化学公社

标题: 计算化学小白关于使用gaussian和MS做吸附的一些基础问题想请教，请大家帮帮忙，感谢 [打印本页]

作者
Author: upcLEO 时间: 2023-6-7 21:10
标题: 计算化学小白关于使用gaussian和MS做吸附的一些基础问题想请教，请大家帮帮忙，感谢
大家好，我是计算化学小白，目前研二，课题开始较晚，有一些关于Gaussian和MS的基础问题想请教大家，十分感谢！因为涉及到MS软件，请版主审核时给小白一个机会，非常感谢！
我的方向是多孔材料（MOF、COF）吸附VOCs（苯、乙苯、苯乙烯等），目前我的想法是，通过gaussian计算吸附剂和吸附质的各个原子的电荷，然后在MS里通过设置力场和计算得到的电荷做吸附。我的问题是：
（1）若在gaussian中计算电荷，吸附剂和吸附质的模型是在GaussView中构建，还是在MS中构建然后提交到gaussian中计算比较合理？如果是在gaussview中构建的，如何保证在MS中做吸附时构建的模型和gaussview中构建的是一样的？
（2）接（1），提交到gaussian中去计算电荷的结构必须是优化之后与实际分子结构信息（键长、键角、二面角等）相差不大，还是只要保证结构中原子的数量和种类、原子之间键的数量和类型相符合就可以？
（3）通过学习sob老师的博文（http://bbs.keinsci.com/thread-12858-1-1.html）和原子电荷计算方法（http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/abstract/abstract27818.shtml）这篇文献，我的吸附剂结构（MOF、COF）设置为刚体，MK电荷和RESP电荷应该选择哪个更准确？对于吸附质（苯、乙苯、苯乙烯等）又该选择哪个电荷更准确？
（4）关于力场的选择：通过查阅文献，MOF因含有过渡金属，通常采用UFF力场，COF采用Dreiding力场，吸附质设置为与吸附剂相同的力场。MK电荷或者RESP电荷适用于这两种力场吗？
（5）假设我在MS中构建好了一个结构，想使用gaussian进行几何优化，优化之后再导入到MS进行后续吸附，如何实现两款软件的互相导入导出？
请各位大佬不吝赐教，谢谢大家！

作者
Author: sobereva 时间: 2023-6-8 07:38
对于有足够大孔洞的MOF、COF，强烈建议用CP2K直接对周期性体系算REPEAT电荷用于动力学模拟目的，Multiwfn能直接基于cif文件创建此任务的输入文件
使用Multiwfn非常便利地创建CP2K程序的输入文件
http://sobereva.com/587（http://bbs.keinsci.com/thread-21668-1-1.html）

至于被吸附分子，推荐用Multiwfn结合Gaussian或免费的ORCA计算RESP电荷，看
RESP拟合静电势电荷的原理以及在Multiwfn中的计算
http://sobereva.com/441（http://bbs.keinsci.com/thread-10880-1-1.html）
计算RESP原子电荷的超级懒人脚本（一行命令就算出结果）
http://sobereva.com/476（http://bbs.keinsci.com/thread-12858-1-1.html）
ORCA结合Multiwfn计算RESP、RESP2和1.2*CM5原子电荷的懒人脚本
http://sobereva.com/637（http://bbs.keinsci.com/thread-28178-1-1.html）
用的结构必须经过优化，上面的脚本里自动带了优化步骤

Dreiding可以用于COF，不代表推荐COF用Dreiding，还不如都用UFF。本来相对于UFF来说Dreiding就没任何优点。

上述原子电荷不是UFF力场标配的，但也没有什么其它原子电荷已知更适合UFF用于此体系的模拟。UFF原文里虽然用了QEq，但那东西描述静电相互作用太烂了，《原子电荷计算方法的对比》（http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/abstract/abstract27818.shtml）里体现了QEq的静电势重现性极差

file - import/export

作者
Author: upcLEO 时间: 2023-6-9 20:38

sobereva 发表于 2023-6-8 07:38
对于有足够大孔洞的MOF、COF，强烈建议用CP2K直接对周期性体系算REPEAT电荷用于动力学模拟目的，Multiwfn能 ...

sob老师打扰了，学生的课题就是模拟多孔材料对VOCs的吸附，其中重要的就是力场和电荷设置。
目前暂定的是COF材料和MOF材料，因为COF材料含有的元素简单，所以针对COF原子的电荷计算学生没有问题。主要是MOF材料中含有Co等过渡金属，学生想通过Gaussian和Multiwfn计算电荷，而不是直接使用别的论文或文献中报道的电荷，故一直在麻烦老师电荷计算问题。请老师帮帮学生，看一下学生的两个小问题：
（1）通过查看老师的RESP拟合静电势电荷的原理以及在Multiwfn中的计算（http://bbs.keinsci.com/thread-10880-1-1.html），文中提到：对于模拟刚性分子的情况，MK和CHELPG电荷都非常适合，不需要考虑其它原子电荷计算方法；对于有多重构象的柔性分子，RESP电荷更合适。学生的问题是，对于设置为刚体结构的MOF、COF，在这里可以使用MK电荷吗，还是老师强烈建议的REPEAT电荷更合适？（吸附剂MOF、COF都是周期性结构）
（2）假设吸附剂（MOF、COF）和吸附质（苯、乙苯、苯乙烯）都使用UFF力场，计算吸附剂和吸附质电荷的方法可以不同吗？比如按照老师的建议，吸附剂算REPEAT电荷，吸附质用RESP电荷
非常感谢sob老师！对于我这种简单问题也不吝赐教，感谢！

作者
Author: sobereva 时间: 2023-6-10 07:27

upcLEO 发表于 2023-6-9 20:38
sob老师打扰了，学生的课题就是模拟多孔材料对VOCs的吸附，其中重要的就是力场和电荷设置。
目前暂定的 ...

1 倘若你构建一个合适的簇模型当孤立体系算，用RESP、MK、CHELPG都可以，但之后还得做手动的调节以让原子电荷适合周期性模拟（比如每个重复单元的净电荷为整数）。如果直接用周期性模型靠CP2K算REPEAT电荷，不需要经过任何调节直接就能用于周期性模拟

2 可以。目的都是尽可能好地重现静电势分布，本质一样

作者
Author: upcLEO 时间: 2023-6-11 14:14

sobereva 发表于 2023-6-10 07:27
1 倘若你构建一个合适的簇模型当孤立体系算，用RESP、MK、CHELPG都可以，但之后还得做手动的调节以让原子 ...

好的，非常感谢老师！

作者
Author: zxs1127 时间: 2024-5-18 21:33

sobereva 发表于 2023-6-8 07:38
对于有足够大孔洞的MOF、COF，强烈建议用CP2K直接对周期性体系算REPEAT电荷用于动力学模拟目的，Multiwfn能 ...

老师，请问对MOF进行接枝有机分子的体系REPEAT电荷，可以直接用CP2K计算么？

作者
Author: sobereva 时间: 2024-5-18 23:59

zxs1127 发表于 2024-5-18 21:33
老师，请问对MOF进行接枝有机分子的体系REPEAT电荷，可以直接用CP2K计算么？

可以

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