计算化学公社

 找回密码 Forget password
 注册 Register

Marcus理论中重组能的计算问题

查看数: 22313 | 评论数: 20 | 收藏 Add to favorites 22
关灯 | 提示:支持键盘翻页<-左 右->
    组图打开中,请稍候......
发布时间: 2021-2-7 02:15

正文摘要:

最近阅读了sob老师有关内重组能计算的内容,以及论坛上的一些帖子,对内重组能的计算仍然有些疑惑,希望得到大家指点: 1. 博文(http://sobereva.com/330)中提到的用四点法计算内重组能,说明时提到“中性状态”、 ...

回复 Reply

j5888xm 发表于 Post on 2024-9-20 20:30:51
Kalinite 发表于 2021-2-7 21:50
感谢您的指点!
我看到有两种形式的Marcus方程:

您好,关于第一种形式的Marcus公式(红色部分),是否有文献来源呢,十分感谢
112233zz 发表于 Post on 2024-1-18 11:42:33
Kalinite 发表于 2021-2-7 23:10
我又重新检查了一下,现在应该能看到第一个公式了。
相关文章我后续再看看。
我们组没有买Q-CHEM软件, ...

你好,我想请教一下您后来是用什么软件计算的这个电子耦合系数的呢?我们组也没有购买Q-Chem这个软件
lishen123 发表于 Post on 2022-8-6 16:06:59
wzkchem5 发表于 2022-8-6 15:43
可以,但这是比较粗糙的方法。
Marcus理论有两种基本形式,一个是涉及电子转移矩阵元(或能量转移矩阵元 ...

好的,谢谢老师!
wzkchem5 发表于 Post on 2022-8-6 15:43:42
本帖最后由 wzkchem5 于 2022-8-6 08:46 编辑
lishen123 发表于 2022-8-6 06:57
计算出重组能后,根据Marcus方程算出活化Gibbs自由能,代入TST公式计算速率常数,可不可行?

可以,但这是比较粗糙的方法。
Marcus理论有两种基本形式,一个是涉及电子转移矩阵元(或能量转移矩阵元、SOC矩阵元)的,一个不涉及。前者可以直接得出速率常数,结果比较精确;后者需要代入TST的公式(视你看到的公式的形式而定,也可能公式直接帮你套好了,那样你就不需要手动代入TST公式了),比较粗糙,唯一好处是不需要算电子转移矩阵元(或能量转移矩阵元、SOC矩阵元)。
lishen123 发表于 Post on 2022-8-6 13:57:25
Kalinite 发表于 2021-2-7 21:50
感谢您的指点!
我看到有两种形式的Marcus方程:

计算出重组能后,根据Marcus方程算出活化Gibbs自由能,代入TST公式计算速率常数,可不可行?
Kalinite 发表于 Post on 2022-3-8 17:05:03
Zhuoran 发表于 2021-11-8 17:43
读了各位有关与计算重组能的帖子和回复,特别是社长关于四点法计算重组能的博文,依旧存有一些疑惑。
如果 ...

我是这么认为的:
1. 计算(r)ISC过程的重组能,是指垂直结构和平衡结构之间的能量差。这样的做法应该是符合Marcus理论的描述的。
2. 计算形如A→(A+)+e的反应,重组能则是指中性势能面平衡结构对应到带+1电荷势能面垂直结构和平衡结构的能量差。
3. 计算形如A+(A+)→(A+)+A的电子自递反应,没有净的Gibbs自由能变,势能面是对称的,则将二者看做整体求两点能量差。
4. 计算形如A+(A+)→(A+)+A的电子自递反应,如果不考虑两个分子间的相互作用,可以对单个分子用四点法,求两次能量差加和。
参考2楼:S. F. Nelsen; S. C. Blackstock; Y. Kim J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 677.


Zhuoran 发表于 Post on 2021-11-8 17:43:33
读了各位有关与计算重组能的帖子和回复,特别是社长关于四点法计算重组能的博文,依旧存有一些疑惑。
如果把问题限定为,如果求得在S1=>T1系间穿越的重组能,那么应该是采用四点法计算,还是直接在T1构型下求得E(S1)-E(T1)即可?
以下图文中的算法是否与四点法求解重组能有矛盾的地方呢?因为如果如此计算的话,重组能只是四点法的一半。但是但就Marcus描述的重组能而言,这种方法应当是正确的。对于这两种方法的物理基础,非常期待一个解答。提前感谢。
Kalinite 发表于 Post on 2021-10-13 01:43:06
Vincentears 发表于 2021-10-11 15:40
您好,抱歉打扰了。想请教一下A和B之间的电子转移是您说的“应该是分别对A和B做两点计算,算A垂直电离后 ...

我是按照前一种方法做的。
Vincentears 发表于 Post on 2021-10-11 15:40:20
Kalinite 发表于 2021-2-7 21:50
感谢您的指点!
我看到有两种形式的Marcus方程:

您好,抱歉打扰了。想请教一下A和B之间的电子转移是您说的“应该是分别对A和B做两点计算,算A垂直电离后的E1和A+平衡结构E2的差值,和B垂直电子亲和后的E3和B-平衡结构E4的差值,再加和是内重组能”,还是“对A进行四点法计算,对B也进行四点法计算(http://sobereva.com/330),然后把分别得到的A和B的重组能相加”?
wzkchem5 发表于 Post on 2021-2-23 17:35:44
Kalinite 发表于 2021-2-22 23:58
我有一个不太成熟的想法,电荷分离态是否可以认为也属于体系在当前结构下的一个激发态?
如果可以的话,是 ...

不要从能量判断,要从前线轨道成分、NTO或者密度差图来判断。
如果激发态比较密,从能量判断会非常不靠谱,有可能对应错。
Kalinite 发表于 Post on 2021-2-23 16:42:33
smooth85 发表于 2021-2-23 10:14
电荷分离态的确可以看做是一个激发态。
从物理模型上是可以这么做,但是在DFT/TDDFT做化学结构的计算时 ...

我用Multiwfn的IFCT考察了一下缔合物的转移电量,有一个体系达到0.97,我觉得据此应该可以确认是CT态了,其他几个激发态基本上都在0.5以下,毕竟真正转移量=1的CT态在实际的缔合物体系里也应该是不存在的吧。就是不知道这么做的话审稿人会不会有意见。
smooth85 发表于 Post on 2021-2-23 10:14:54
Kalinite 发表于 2021-2-22 23:58
我有一个不太成熟的想法,电荷分离态是否可以认为也属于体系在当前结构下的一个激发态?
如果可以的话,是 ...

电荷分离态的确可以看做是一个激发态。
从物理模型上是可以这么做,但是在DFT/TDDFT做化学结构的计算时,很难得到理想的(与实验观测一致的)态,大多是因为传统杂化泛函的原因。可以试试长程泛函,比如wB97XD, LC-wPBE等。
Kalinite 发表于 Post on 2021-2-22 23:58:25
我有一个不太成熟的想法,电荷分离态是否可以认为也属于体系在当前结构下的一个激发态?
如果可以的话,是否可以这样:在NWChem中确定基态结构下电荷分离态和基态的能量差,再同级别做一次TDDFT,找到能量一致或很接近的激发态,从而将电荷分离态与一个激发态对应上,然后就可以利用Gaussian、Dalton之类软件进行更深入的研究?
wzkchem5 发表于 Post on 2021-2-8 10:31:24
Kalinite 发表于 2021-2-7 23:10
我又重新检查了一下,现在应该能看到第一个公式了。
相关文章我后续再看看。
我们组没有买Q-CHEM软件, ...

BDF也可以做,而且可以在TDDFT级别下做,其他很多程序只能在CASSCF、CASPT2、NEVPT2等级别下做,对于比较大的体系会跑不动。
电子转移的耦合矩阵元用BDF也可以算,用的是frozen density approximation,比GMH准。
http://182.92.69.169:7226/Introduction,获取BDF需要向刘文剑老师发邮件获取许可,之后可以免费下载。

评分 Rate

参与人数
Participants 2
eV +5 收起 理由
Reason
Kalinite + 3 赞!
smooth85 + 2 赞!

查看全部评分 View all ratings

手机版 Mobile version|北京科音自然科学研究中心 Beijing Kein Research Center for Natural Sciences|京公网安备 11010502035419号|计算化学公社 — 北京科音旗下高水平计算化学交流论坛 ( 京ICP备14038949号-1 )|网站地图

GMT+8, 2024-11-23 23:36 , Processed in 0.211744 second(s), 27 queries , Gzip On.

快速回复 返回顶部 返回列表 Return to list