DFT计算时，活性炭这种非晶体材料应该如何选择结构？

cjhhh

活性炭具有高度无序碳的原子结构，那么当想要采用DFT计算定性说明活性炭吸附其它物质的一些性质时，一般应该如何选择活性炭的原子结构呢？如何保证所选用的活性炭结构的可靠性呢？
被这个问题困扰许久，还望有了解的同仁不吝解答~ 十分感谢

exity

一般做法是分为两块，用石墨烯和石墨结构模拟有序部分；无序结构上说法和做法都比较多，通常用含氧官能团来模拟。

wzkchem5

如果是石墨化程度比较高的活性炭，和石墨键连方式不一样的碳原子很稀疏的话，可以用石墨来模拟。至于你要研究的活性炭是否属于这种情形，那要看活性炭的制备方式，不同温度下烧出来的活性炭的结构是不一样的，计算方法也不一样，需要查专门研究活性炭结构的文献。

cjhhh

wzkchem5 发表于 2022-7-6 15:03
如果是石墨化程度比较高的活性炭，和石墨键连方式不一样的碳原子很稀疏的话，可以用石墨来模拟。至于你要研 ...

感谢您的回答~ 我关注的活性炭应该是这种石墨化程度不高，且结构较无序的结构，我觉得直接用石墨来模拟有一些不妥。在看文献的过程中，的确看到有学者采用五元环/七元环+六元环组合这种不那么规则的结构来作为活性炭的结构。
但是我的担心在于：采用这种结构计算出来的活性炭对不同物质的吸附能力能否代表实际活性炭对不同物质的吸附能力呢？我应该如何证明这一点呢？

cjhhh

exity 发表于 2022-7-6 11:46
一般做法是分为两块，用石墨烯和石墨结构模拟有序部分；无序结构上说法和做法都比较多，通常用含氧官能团来 ...

谢谢您的回答~
我想进一步问一下：一般这种含氧官能团是不是主要位于碳结构的边缘呢？

wzkchem5

cjhhh 发表于 2022-7-6 08:23
感谢您的回答~ 我关注的活性炭应该是这种石墨化程度不高，且结构较无序的结构，我觉得直接用石墨来模拟有 ...

我觉得可能要么就是查那些研究活性炭结构的文献，取那些文献里的结构来做计算；要么就是多算几种不规则结构，如果吸附能差别不大，就说明即便结构猜得不是很准确也不太影响结果。

cjhhh

wzkchem5 发表于 2022-7-6 15:45
我觉得可能要么就是查那些研究活性炭结构的文献，取那些文献里的结构来做计算；要么就是多算几种不规则结 ...

好的，了解啦！十分感谢！