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CO氧化的过渡态求助

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发布时间: 2021-10-20 18:28

正文摘要:

想做一个CO和O2的催化剂,用的是一个比较新的材料,上面吸附了一个Pt单原子做催化剂。然后就准备做一个O2的氧化过程,看看O2接触到催化剂会是什么样。用了七八种方法放氧气分子,优化完了得到这两种构型。 这 ...

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wzkchem5 发表于 Post on 2021-10-29 16:22:01
千纸梦 发表于 2021-10-29 08:37
老师您好,突然想起一个问题,O2和CO在slab上的吸附能具体大小很关键吗?已知O2的吸附能大于CO的吸附能, ...

把整个途径算完再看,结合后续基元反应的势垒,判断反应对于O2和CO的分压以及覆盖度是几级反应,如果是0级就不重要,否则重要
千纸梦 发表于 Post on 2021-10-29 15:37:29
wzkchem5 发表于 2021-10-24 15:12
算[表面+吸附的原子]这个总体系的G

老师您好,突然想起一个问题,O2和CO在slab上的吸附能具体大小很关键吗?已知O2的吸附能大于CO的吸附能,但是两个吸附能都不高,连1eV都没有。。。
wzkchem5 发表于 Post on 2021-10-24 15:12:02
千纸梦 发表于 2021-10-24 07:45
吸附在表面上的原子,G是通过什么算的呢?我只会算气体分子的

算[表面+吸附的原子]这个总体系的G
千纸梦 发表于 Post on 2021-10-24 14:45:05
wzkchem5 发表于 2021-10-22 18:40
我说的就是delta G,不是G本身。所以能算G还是要算

吸附在表面上的原子,G是通过什么算的呢?我只会算气体分子的
wzkchem5 发表于 Post on 2021-10-22 18:40:51
千纸梦 发表于 2021-10-22 10:49
5kcal/mol 换算成ev是0.2168个ev,感觉差的还挺大的。我知道自由能要比电子能大,也知道怎么计算,我想知 ...

我说的就是delta G,不是G本身。所以能算G还是要算
千纸梦 发表于 Post on 2021-10-22 17:49:25
wzkchem5 发表于 2021-10-22 16:12
如果不涉及外来分子吸附以及分子从表面上脱附,那么自由能和电子能的差别一般应该在5kcal/mol以内。否则 ...

5kcal/mol 换算成ev是0.2168个ev,感觉差的还挺大的。我知道自由能要比电子能大,也知道怎么计算,我想知道delta G和delta E的差别大吗,感觉都是附在上面的O2,自由能之差应该很小吧?在计算势垒的时候误差可以忽略不计吗?
wzkchem5 发表于 Post on 2021-10-22 16:12:45
千纸梦 发表于 2021-10-22 08:11
老师,还有一点不解,活化自由能多高算比较高呢?它们都附在表面上,自由能和电子能的过渡态能量差别会很 ...

如果不涉及外来分子吸附以及分子从表面上脱附,那么自由能和电子能的差别一般应该在5kcal/mol以内。否则可以差到15kcal/mol都有可能。
活化自由能多高算高的问题,参见http://sobereva.com/506,但是注意不应该教条化地记一个数,然后只要比这个数高就算高,而是应该每次判断的时候都结合温度、反应时间、反应物浓度、竞争反应的速率常数等来判断
千纸梦 发表于 Post on 2021-10-22 15:11:53
wzkchem5 发表于 2021-10-22 14:48
可以,如果在计算一条途径的初期发现这条途径的活化自由能太高了,那么这条途径不需要算完

老师,还有一点不解,活化自由能多高算比较高呢?它们都附在表面上,自由能和电子能的过渡态能量差别会很大吗?
wzkchem5 发表于 Post on 2021-10-22 14:48:25
千纸梦 发表于 2021-10-22 07:39
我明白了,就是把两个初态构型都负载一个CO,优化一下,当两个末态。然后两个都算一下过渡态?但是我看文 ...

可以,如果在计算一条途径的初期发现这条途径的活化自由能太高了,那么这条途径不需要算完
千纸梦 发表于 Post on 2021-10-22 14:39:40
wzkchem5 发表于 2021-10-22 14:31
不需要找到交叉点。
比如你有两个吸附构型R1, R2,分别反应,对应的过渡态是TS1, TS2
那么假如R1和R2是 ...

我明白了,就是把两个初态构型都负载一个CO,优化一下,当两个末态。然后两个都算一下过渡态?但是我看文献上有这么做的:① 先分析O2在催化剂表面分解成容易反应的状态需要多高的能量 ②发现TS态能量过高,不能让O2分解,然后直接拿最初的O2去吸附CO,算过渡态能量 这样可以吗?
wzkchem5 发表于 Post on 2021-10-22 14:31:48
千纸梦 发表于 2021-10-22 06:52
学物理的听不太懂,正在学习中。这好像是找不同反应路径上,空间势能曲面上的交叉点是吗?

不需要找到交叉点。
比如你有两个吸附构型R1, R2,分别反应,对应的过渡态是TS1, TS2
那么假如R1和R2是快平衡,R1的自由能低于R2,而TS1的自由能大于TS2,那么这一步的活化自由能应当取作G(TS2)-G(R1)。但不涉及找到R1-TS1和R2-TS2的交叉点。
千纸梦 发表于 Post on 2021-10-22 13:52:49
wzkchem5 发表于 2021-10-22 05:03
严格的做法是各个构型都算,然后用自由能最低的过渡态减去自由能最低的反应物。
如果自由能最低的过渡态 ...

学物理的听不太懂,正在学习中。这好像是找不同反应路径上,空间势能曲面上的交叉点是吗?
wzkchem5 发表于 Post on 2021-10-22 05:03:39
千纸梦 发表于 2021-10-21 19:09
我重新计算了不同位置方向的O2分子,发现优化后的结构能量并不相同。能量最低的最稳定,但是并不像图2这 ...

严格的做法是各个构型都算,然后用自由能最低的过渡态减去自由能最低的反应物。
如果自由能最低的过渡态和自由能最低的反应物分属两个吸附构型,那么自由能最低的反应物应当看作类似resting state
千纸梦 发表于 Post on 2021-10-22 02:09:57
wzkchem5 发表于 2021-10-21 19:34
可以,不过注意多尝试几种吸附构型

我重新计算了不同位置方向的O2分子,发现优化后的结构能量并不相同。能量最低的最稳定,但是并不像图2这样感觉比较容易反应。我感觉我应该计算一个从能量最低到活性最高的过渡态能量。然后才能在活性最高的构型下,摆放不同位置的CO吧?

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