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[CP2K] 求助:使用cp2k对Cu13/γAl2O3-CO2结构优化后Cu13团簇变形

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本帖最后由 卡卡西永恒 于 2023-10-14 22:45 编辑

各位老师好,我在对Cu13团簇吸附在γ-Al2O3的slab模型结构优化时(γ-Al2O3共4层,优化时固定下面两层),分别把Cu13团簇放在几个不同的位置,结构优化后都有轻微变形(基组采用DZVP-MOLOPT-SR-GTH),然后计算了单点能(基组采用TZV2P-MOLOPT-PBE-GTH),通过算出的单点能计算了吸附能。

通过比较Cu13团簇不同位置的吸附能,选择了吸附最强的位置,然后想进一步计算CO2在Cu13/γAl2O3上的吸附能,结果在结构优化后Cu13团簇变形比较严重,请问这种情况正常吗,我是否可以在结构优化时把Cu13团簇也给固定。(结构优化具体设置为设置任务优化原子和坐标,设置周期性方向XY,设置色散校正DFTD3(BJ),开启 smearing,固定下面两层原子,其他默认不变。)





Cu-Al2O3.png (368.31 KB, 下载次数 Times of downloads: 17)

Cu-Al2O3优化后

Cu-Al2O3优化后

Cu-Al2O3-CO2.png (334.57 KB, 下载次数 Times of downloads: 16)

Cu-Al2O3-CO2优化后

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发表于 Post on 2023-10-13 04:13:34 | 只看该作者 Only view this author
确保SCF收敛正常的情况下,该怎么变形怎么变形。你当前用Multiwfn创建的输入文件没明显问题
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发表于 Post on 2023-10-13 08:44:59 | 只看该作者 Only view this author
看到团簇,我是审稿人我会先问你有没有跑过MD。在吸附下结构变化没啥问题,有问题的一直是做实验说的那种过于静态的图像。现在是团簇,属于模拟和实验都抓瞎的尺度,小心驶得万年船

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-10-13 10:45:36 | 只看该作者 Only view this author
ykhuang 发表于 2023-10-13 08:44
看到团簇,我是审稿人我会先问你有没有跑过MD。在吸附下结构变化没啥问题,有问题的一直是做实验说的那种过 ...

感谢您的回复,我对这方面懂的不多,还是有些疑问请教
(1)我之前没有跑过MD,跑MD的目的是为了什么呢
(2)您说的实验中过于静态的图像我没太理解是什么,是对催化剂催化过程表征出来的图像吗
(3)您说的尺度是指尺寸吗还是别的意思

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发表于 Post on 2023-10-13 12:40:16 | 只看该作者 Only view this author
你这情况很正常啊没什么问题,有非常多高水平的纯理论计算文章,就是研究吸附物存在情况下团簇的动态变化。
同意楼上说的,有条件要做aimd,才是一个合理的计算研究,如果只是 想充实下实验的文章,那么就比较随意了

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发表于 Post on 2023-10-13 15:48:53 | 只看该作者 Only view this author
yxzinc 发表于 2023-10-13 12:40
你这情况很正常啊没什么问题,有非常多高水平的纯理论计算文章,就是研究吸附物存在情况下团簇的动态变化。 ...

不做MD已经快发不出去了,况且MD的优先采样到底够不够看,温度怎么设置合适,这个估计都要和审稿人扯个皮...真空条件下的团簇动态演变估计也快研究没了,反应条件下的团簇相图现在应该不少了...
现在这个楼主这个情况还是稍微有点危险,尤其是发文章...

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发表于 Post on 2023-10-13 15:53:02 | 只看该作者 Only view this author
卡卡西永恒 发表于 2023-10-13 10:45
感谢您的回复,我对这方面懂的不多,还是有些疑问请教
(1)我之前没有跑过MD,跑MD的目的是为了什么呢
...

1是为了采样势能面。我保证你现在都没有办法评估你建的模型的合理性。如果你最后真的算出来一个反应能垒很低,我说你就是为了凑数据才搭出来的那个模型,你该怎么反驳呢?
2是你这个模型从建立到现在发现这些,然后发帖的原因
3是结构无序的情况,电镜一拍就变,xps没用,xrd啥也拍不出来,xas解不出来结构,aimd成本高,全都抓瞎

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发表于 Post on 2023-10-13 16:34:30 | 只看该作者 Only view this author
有条件做AIMD是对的,首先动态情况下你怎么证明铜簇能一直保持这个构型(实际上可能远比图上变形大得多)
团簇吸附小分子后可能会导致团簇“散架”,团簇塌成两三层的结构
最后从最后一张图来看,动力学的影响很难忽略。
很多时候这种体系做静态计算是无奈之举,有的课题组对这个体系做个构象筛选都非常吃力了,甚至优化都做不动,更别说大量的AIMD采样。

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发表于 Post on 2023-10-13 17:30:27 | 只看该作者 Only view this author
可以学习下南科大王阳刚老师的工作,他就是专门算这种的
你这个体系,cp2k用个几百核还是可以跑aimd的,甚至这种负载团簇模型的基础上,再加显式溶剂分子的模拟都有人做出来了
如果是专门做计算的课题组,这些计算资源应该勉强能拿出来。如果是实验组,建议寻求合作,要不然就只能静态计算随便糊弄下,祈祷别被审稿人怼

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-10-13 17:50:25 | 只看该作者 Only view this author
Deepast 发表于 2023-10-13 16:34
有条件做AIMD是对的,首先动态情况下你怎么证明铜簇能一直保持这个构型(实际上可能远比图上变形大得多)
团 ...

谢谢回复,确实很吃力,课题组之前没人做过这方面的,也没啥经验
要是静态计算的话是不是就要把Cu原子固定,我参考的那篇论文他在计算过程中Cu团簇我看不出有什么变化,感觉他应该也固定了

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-10-13 17:54:15 | 只看该作者 Only view this author
yxzinc 发表于 2023-10-13 17:30
可以学习下南科大王阳刚老师的工作,他就是专门算这种的
你这个体系,cp2k用个几百核还是可以跑aimd的,甚 ...

谢谢回复,我现在用的服务器CPU才32核,内存128G,跑aimd是不是不太行
是实验组,之前也没人做过DFT相关计算,现在就是慢慢摸索

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-10-13 17:55:48 | 只看该作者 Only view this author
ykhuang 发表于 2023-10-13 15:53
1是为了采样势能面。我保证你现在都没有办法评估你建的模型的合理性。如果你最后真的算出来一个反应能垒 ...

谢谢回复,我再学习学习

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发表于 Post on 2023-10-13 18:09:52 | 只看该作者 Only view this author
卡卡西永恒 发表于 2023-10-13 17:50
谢谢回复,确实很吃力,课题组之前没人做过这方面的,也没啥经验
要是静态计算的话是不是就要把Cu原子固 ...

从计算合理性上讲,不应该固定
我之前做过一些计算,有时候小分子吸附会严重破坏原来的簇构型,特别是没做筛选随便搭的情况下

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发表于 Post on 2023-10-18 15:08:57 | 只看该作者 Only view this author
团簇的变形是正常的,比如很多团簇负载到还原性团簇上由于强金属-载体相互作用会倾向于将自身摊平,可能比较大的团簇例如到了纳米级别的才能避免这种变形,因为它自身能够保持足够稳定了。

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