施加电场模拟电化学反应过程中分子取向问题

Treein

各位老师好，本人现在要用gromacs做分子动力学模拟，目的是为了探究有机小分子在碳管上的反应（电化学反应，要加电场），所以想先看看有机分子在碳管上的吸附取向（pi-pi作用），因为其过程会涉及到质子参与，所以更想看看碳管上的界面水的取向和密度之类的信息。
现在问题如下：
1.水模型的选择，有机小分子、碳管用的GAFF，离子用的gromacs里面自带的Amber的力场，那么考虑到对水描述的精确性和力场兼容性，我应该用什么水模型呢，tip3p会不会不太行？
2.电场怎么施加，我看有直接在电极表面施加电荷模拟电场的，还有一种是直接对整个体系施加恒定电场的（mdp文件里面设置V/nm），哪一种才是合适的做法呢？
3.电场的数值设定问题。我研究的体系是-1.5V（相对于饱和Ag/AgCl）条件下，那我在设置电场时是不是要换算，化学上的绝对电势不可以测量，那我是要换算成规定的氢标准电势的数值（比如这里的-1.5V换算出来就是0.049V vs SHE）然后再除以盒子的大小来施加电场吗

泰然汪汪汪

1. 考虑用 OPC
2. 电极表面加电荷
3. 电场大小应该从电荷密度和泊松方程推

Treein

好的 谢谢

ioktjg

实际上MD的电压很难去和氢标准电极进行对比，一般的处理是以PZC作为参比状态，来定性得到一些结论，详细可见这篇文章：https://www.nature.com/articles/s41467-018-07674-0。按我的经验相对于PZC状态，电极电势为-1.5 V的电荷密度为-0.05 C/m^2，可以先尝试跑一个电荷密度，再进行泊松积分计算电势，这篇文章的模型似乎和你的比较接近：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jp403547k。

Treein

ioktjg 发表于 2024-5-6 13:41
实际上MD的电压很难去和氢标准电极进行对比，一般的处理是以PZC作为参比状态，来定性得到一些结论，详细可 ...

非常感谢！