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求助ORCA跑AIMD模拟CO2的捕获过程,CO2没有吸附的趋势

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发布时间: 2024-12-31 10:40

正文摘要:

本帖最后由 2877321934 于 2024-12-31 10:50 编辑 各位老师,我在使用ORCA进行AIMD模拟CO2捕获到材料上的过程,已在Gaussian中计算出该捕获过程的过渡态,计算得吉布斯自由能垒为39.1kcal/mol,并跑IRC得到该过程 ...

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2877321934 发表于 Post on 2025-2-6 03:06:14
wzkchem5 发表于 2025-2-5 17:01
1. 应该问题不大
2. 可以
3. 假如是可逆性比较好的反应,跑一条很长的轨迹也许是可以的,因为即使跑一 ...

好的,谢谢老师的耐心解惑!
wzkchem5 发表于 Post on 2025-2-5 17:01:46
2877321934 发表于 2025-2-5 00:58
老师阅读了您提到的资料后,关于ORCA做metadynamics还是有些许疑问,想请教您一下,我的体系的吸附CO2的 ...

1. 应该问题不大
2. 可以
3. 假如是可逆性比较好的反应,跑一条很长的轨迹也许是可以的,因为即使跑一条轨迹,体系也可以在反应物和产物之间来回多次。但是考虑到xtb并行效率不高,用56个核跑1条轨迹远远不如跑14条轨迹、每条轨迹4个核,甚至跑56条轨迹、每条轨迹1个核。我那篇ChemRxiv跑100条轨迹就是每条轨迹1个核
4. 正规做法是写N个输入文件、用脚本批量提交/批量处理结果。因为这样的脚本写起来足够简单,ORCA没必要专门做一个跑多条轨迹的功能。ORCA 6做metadynamics不清楚,至少效率不会比ORCA 5低。如果只因为你有其他ORCA 5的任务在跑就不好换ORCA 6,说明你的提交任务脚本写得不够灵活,理论上可以把提交脚本复制一份,用来提交ORCA 6。
5. 对于DFT计算用CPCM,对于xtb计算用ALPB。即使ORCA支持IEFPCM,你在xtb计算里也用不起IEFPCM,计算量比xtb本身还要大几十上百倍
2877321934 发表于 Post on 2024-12-31 20:22:23
wzkchem5 发表于 2024-12-31 20:14
可以,在orca手册里很容易搜到。主要需要定义合适的collective variable。
此外metadynamics往往要跑到n ...

好的,太谢谢老师了,我去学习一下,感激不尽
wzkchem5 发表于 Post on 2024-12-31 20:14:28
2877321934 发表于 2024-12-31 12:29
谢谢老师的建议,波函数分析这些已经做了,请问ORCA可以做您说的metadynamics么,如果学习成本不高我去跟 ...

可以,在orca手册里很容易搜到。主要需要定义合适的collective variable。
此外metadynamics往往要跑到ns级的时长才能收敛,DFT估计跑不动,可以用GFN2-xTB等半经验方法,通过调节特定的半经验参数,使得对于你的特定体系而言精度接近DFT,再跑metadynamics。参见https://chemrxiv.org/engage/chem ... 1d681d2151a02508385。这篇跑的MD是普通MD,但重新拟合半经验方法参数的部分也适用于metadynamics
2877321934 发表于 Post on 2024-12-31 19:29:16
wzkchem5 发表于 2024-12-31 19:18
没必要,完全可以从其他方面加内容,比如波函数分析、能量分解分析。
一定要做AIMD的话,得做metadynami ...

谢谢老师的建议,波函数分析这些已经做了,请问ORCA可以做您说的metadynamics么,如果学习成本不高我去跟导师商量下换方法
wzkchem5 发表于 Post on 2024-12-31 19:18:42
2877321934 发表于 2024-12-31 11:36
谢谢老师的解答,但目前的主要问题是,课题的研究内容有点不够丰富,让我用AIMD来加点内容,所以只能指定 ...

没必要,完全可以从其他方面加内容,比如波函数分析、能量分解分析。
一定要做AIMD的话,得做metadynamics
2877321934 发表于 Post on 2024-12-31 18:36:20
wzkchem5 发表于 2024-12-31 17:57
你用Eyring方程算一下平均需要多长时间才能反应,就知道AIMD为什么跑不出来了。
对于时间远长于ps或ns量级 ...

谢谢老师的解答,但目前的主要问题是,课题的研究内容有点不够丰富,让我用AIMD来加点内容,所以只能指定初速度硬着头皮跑了。
wzkchem5 发表于 Post on 2024-12-31 17:57:17
你用Eyring方程算一下平均需要多长时间才能反应,就知道AIMD为什么跑不出来了。
对于时间远长于ps或ns量级的过程,不要强求用AIMD跑出来。要想对反应过程做可视化,找到过渡态然后跑IRC就行了。
化学吸附的研究,尤其像这种涉及断键的、能垒比较大的化学吸附,不要盲目照搬物理吸附的研究方法,物理吸附因为几乎没有能垒,MD是常规操作,但不意味着化学吸附也要这样研究。
2877321934 发表于 Post on 2024-12-31 14:07:24
本帖最后由 2877321934 于 2024-12-31 14:12 编辑
sobereva 发表于 2024-12-31 13:33
39.1 kcal/mol的势垒就算挺高了,如果CO2不以足够的速度和恰到好处的朝向、方位去碰撞反应物,反应发生不了 ...

谢谢老师的解答,此外您在高级班讲义中提到需要用mdrestart文件来定义初速度,请问您觉得我将过渡态CO2的三个原子的各自的笛卡尔坐标 减去 反应物CO2三个原子的各自的笛卡尔坐标,来得到CO2的三个原子的初速度方向,这样做是合理的吗
sobereva 发表于 Post on 2024-12-31 13:33:22
39.1 kcal/mol的势垒就算挺高了,如果CO2不以足够的速度和恰到好处的朝向、方位去碰撞反应物,反应发生不了,而是往往发生弹性碰撞就跑掉了。这就像打鸟一样,不是随便一打就能打中的


北京科音高级量子化学培训班(http://www.keinsci.com/KAQC)里给了丰富的AIMD的例子,像下面这些,相对位置、朝向都是恰到好处的




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