在计算固体表面吸附能时对 “kJ/mol” 单位的疑问

Rosefinch

我在计算石墨表面有机分子自组装时，为了避免表面有机分子与其镜像发生相互作用，特地扩大了石墨基底的面积，由此产生了对于相互作用能单位 “kJ/mol” 的一些疑问：
（在该模拟中我把表面有机分子(MOL)与石墨基底(GRA)分成了两个能量组）
1. 通过模拟得到的表面分子MOL与石墨基底GRA相互作用的LJ-SR中是否只涉及到了发生范德华相互作用的原子，还是说我无限扩大石墨基底，无法与有机分子作用的C原子也会被考虑进该单位中的 /mol 中
2. 如果上个问题的回答是 “是” 的话，请问对于部分文献中单位面积上的相互作用能（kJ/mol*A^2）有什么好方法直接生成（因为我直接用总相互作用能去除了整个盒子也就是石墨基底的面积，发现数值特别的小）

EdwardLimit

不能考虑单位表面积，你的吸附不是饱和吸附，吸附量是人为设定的

Rosefinch

EdwardLimit 发表于 2022-3-21 19:10
不能考虑单位表面积，你的吸附不是饱和吸附，吸附量是人为设定的

这个是根据真实的实验结果来搭的模型，但是只选取了最小的一个片段，那如果我按照实验结果铺满整个石墨基底构成了一个周期性体系，是否可以去考虑单位面积上的相互作用力呢？

get-it

分子一般只算吸附能吧，kJ/mol*A^2 是表面能/表面张力/界面能的单位

sobereva

范德华作用一般通过截断方式计算，被吸附物的原子如果与石墨的原子距离超过了cutoff就不计入相互作用能。

agent99

个人理解，吸附能单位的kJ/mol里面的/mol指的是每mol吸附剂（你的有机分子），而不是每mol石墨，所以和石墨基底的大小无关

Rosefinch

在后续计算中对于这类问题又有一些新的疑问想请教一下，我在做有机分子在石墨基底上自组装时（将有机分子分为了MOL组；石墨基底分为了GRA组），发现同样的自组装模型，石墨基底没有任何改变且mdp文件设置相同的情况下，算得的分子间以及分子与基底间相互作用能有较大差别，20个分子的要大于16个的（见下图）。
1. 想请问一下，明明能量单位时kJ/mol 为何会出现改变分子数，相互作用能变化的情况？
2. 对于这个LJ-SR(MOL-GRA)的值是否可以直接认定为是分子在石墨表面的吸附能？

sobereva

Rosefinch 发表于 2022-4-9 16:38
在后续计算中对于这类问题又有一些新的疑问想请教一下，我在做有机分子在石墨基底上自组装时（将有机分子分 ...

相互作用能为x kJ/mol是指有1 mol当前体系时相互作用能为x kJ。当前体系变了，体系中相互作用的分子数不同，自然x会发生变化。kJ/mol是对于整个体系而言的，不是对于每个被吸附的分子而言的。

可以认为是当前结构下的相互作用能。如果要考虑完整，由于被吸附分子在游离状态下的平均能量和处于被吸附状态有所不同，这部分也应当考虑到吸附能里。