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请问AIMD模拟电催化CO2RR,CO2总是游离在溶剂中怎么处理?

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发布时间: 2022-11-7 23:19

正文摘要:

各位老师好,我最近在使用AIMD模拟电催化CO2RR时,CO2一直游离在溶剂中,不吸附在表面。文章中的机理如图所示, 我尝试过很多初始构型,分别控制CO2与界面、金属阳离子的距离,但保证CO2最初都是吸附在slab上的, ...

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新建文件夹 发表于 Post on 2022-11-9 14:13:04
wzkchem5 发表于 2022-11-9 05:30
AIMD只能模拟ps时间尺度的反应,靠硬堆计算资源可以做到ns级,但也就仅此而已了。
你再想想CO2RR的TOF一 ...

十分感谢老师~
CO2反应所需的时间的确远远大于AIMD所能模拟的时间。
我现在重复的是Koper教授在Nat Catal发表的一篇文章,https://doi.org/10.1038/s41929-021-00655-5 文章中用的就是2ps,我猜想他们是不是利用了一些特殊的方法让反应在2ps内完成。后期还没办法我就换个方向。
谢谢老师~
新建文件夹 发表于 Post on 2022-11-9 13:44:15
asd9998876 发表于 2022-11-8 22:27
你加个金属阳离子体系不是有净电荷了吗,有没有加抗衡离子

谢谢老师~
我是加的抗衡离子是OH
wzkchem5 发表于 Post on 2022-11-9 05:30:54
新建文件夹 发表于 2022-11-8 08:32
老师您好,非常感谢您的回复~
请问有什么办法可以增强CO2在催化剂表面的吸附吗?无论我怎么调节初始构型 ...

AIMD只能模拟ps时间尺度的反应,靠硬堆计算资源可以做到ns级,但也就仅此而已了。
你再想想CO2RR的TOF一般是多少,我没有具体概念,但肯定远不到10^9 s^-1对吧?
所以你跑好几个月的AIMD,连一个CO2分子都没反应,是极其正常的,因为现实中反应就是这么慢。这种情况下说明AIMD不适合研究这个体系,需要改用过渡态理论来研究。
做AIMD的一个常见误区就是不预先估计反应的时间尺度,明明需要至少毫秒级的时间才能发生的反应,却用只能研究纳秒以内时间尺度的方法来计算,那当然不反应。

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asd9998876 发表于 Post on 2022-11-8 22:27:06
你加个金属阳离子体系不是有净电荷了吗,有没有加抗衡离子
新建文件夹 发表于 Post on 2022-11-8 15:32:58
Eudaimonia 发表于 2022-11-8 09:10
吸附这个过程应该是不需要电荷参与的

你这个过程很像是CO2在催化剂表面吸附太弱了/竞争不过溶剂,导致一 ...

老师您好,非常感谢您的回复~
请问有什么办法可以增强CO2在催化剂表面的吸附吗?无论我怎么调节初始构型最后都是游离在溶剂中,困扰接近一个月了
添加金属阳离子是为了探究不同阳离子对CO2RR的影响;
您最后一句我不太理解,通过SCF计算电荷的位置和电子落在CO2上有什么联系吗?计算出最低能量轨道,vasp可以设置电子位置吗?
麻烦您了~
Eudaimonia 发表于 Post on 2022-11-8 09:10:18
吸附这个过程应该是不需要电荷参与的

你这个过程很像是CO2在催化剂表面吸附太弱了/竞争不过溶剂,导致一定时间AIMD后脱离

另外你的金属阳离子加进去的原因是什么呢?有没有设置恰当的电荷,单纯想控制电子落在CO2上比较困难,一般来说都是靠SCF计算来确定电荷在哪个能量最低的轨道上

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