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[综合交流] 求助簇模型补氢优化的问题

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计算黑磷上吸附小分子结构,用gaussian 16 PBE0/def2-svp em=GD3 进行优化,看了sob老师这篇文章18碳环(cyclo[18]carbon)与石墨烯的相互作用:基于簇模型的研究一例】,有如下疑问:

补H之后要对簇模型进行优化,这时是优化所有原子嘛?需不需要对P原子(或者博文里的C原子)进行固定?因为我完全放开优化时发现结构会变形

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发表于 Post on 2023-11-3 12:17:29 | 只看该作者 Only view this author
我之前也做过石墨烯簇模型,一般是先固定碳原子,优化补的氢原子,然后固定补的氢原子和与之相连的边界碳原子(后续计算均保持固定),优化剩下的碳原子。

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发表于 Post on 2023-11-3 14:08:45 | 只看该作者 Only view this author
参考http://sobereva.com/540的做法,离小分子足够远的P冻结
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
BDF(https://bdf-manual.readthedocs.io/zh_CN/latest/Introduction.html)、ORCA(https://orcaforum.kofo.mpg.de/index.php)开发团队成员
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=XW6C6eQAAAAJ
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
主页:http://www.qitcs.qd.sdu.edu.cn/info/1133/1776.htm
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-11-3 14:18:59 | 只看该作者 Only view this author
yxdd98 发表于 2023-11-3 12:17
我之前也做过石墨烯簇模型,一般是先固定碳原子,优化补的氢原子,然后固定补的氢原子和与之相连的边界碳原 ...

谢谢您的回复,还有一个问题,因为我需要考虑缺陷,是应该在周期性模型里优化好缺陷结构再切团簇,还是在团簇模型里构造缺陷再优化呢?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-11-3 14:26:18 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2023-11-3 14:08
参考http://sobereva.com/540的做法,离小分子足够远的P冻结

谢谢老师,我看了这篇,因为这个是金属表面吸附,不需要补H,,我的疑问是在吸附之前,构建单独的BP团簇时,边缘补H之后是只优化H,还是都需要优化

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发表于 Post on 2023-11-3 14:59:39 | 只看该作者 Only view this author
pet 发表于 2023-11-3 07:26
谢谢老师,我看了这篇,因为这个是金属表面吸附,不需要补H,,我的疑问是在吸附之前,构建单独的BP团簇 ...

优化氢以及和小分子足够近的磷,但是不优化离小分子足够远、离边界足够近的磷。
优化氢是因为初始结构的P-H键键长不准
优化离小分子足够近的磷是因为小分子吸附对磷原子的位置有一定影响
不优化离边界足够近的磷是因为你要模拟的是体相的黑磷,所以离小分子足够远的磷原子应当和体相磷原子晶格位置基本一致
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-11-3 16:55:02 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2023-11-3 14:59
优化氢以及和小分子足够近的磷,但是不优化离小分子足够远、离边界足够近的磷。
优化氢是因为初始结构的 ...

好滴,明白了,谢谢!

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发表于 Post on 2023-11-3 17:13:43 | 只看该作者 Only view this author
pet 发表于 2023-11-3 14:18
谢谢您的回复,还有一个问题,因为我需要考虑缺陷,是应该在周期性模型里优化好缺陷结构再切团簇,还是在 ...

感觉后者更合理,即先建一个能用的团簇模型,再根据研究问题考虑吸附或者缺陷、掺杂等

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发表于 Post on 2023-11-4 09:46:14 | 只看该作者 Only view this author
优化用的PBE0/def2-svp em=GD3建议改成B3LYP/6-311G* em=GD3BJ (离吸附位点较远的磷可以用6-31G*)
def2-SVP稍微偏小
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
欢迎加入北京科音微信公众号获取北京科音培训的最新消息,并避免错过网上有价值的计算化学文章!
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思想家公社的门口Blog:http://sobereva.com(发布大量原创计算化学相关博文)
Multiwfn主页:http://sobereva.com/multiwfn(十分强大、极为流行的量子化学波函数分析程序)
Google Scholar:https://scholar.google.com/citations?user=tiKE0qkAAAAJ
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-11-4 18:01:02 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-11-4 09:46
优化用的PBE0/def2-svp em=GD3建议改成B3LYP/6-311G* em=GD3BJ (离吸附位点较远的磷可以用6-31G*)
def2- ...

谢谢sob老师,我测试一下耗时~  体系有大概160个原子,140个非氢原子,还涉及到过渡态优化,和阴离子反应需要加弥散算单点,不知道 B3LYP/6-311G* em=GD3BJ 会不会贵太多呢? 或者说PBE0/def2-svp em=GD3这个级别能接受么?

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发表于 Post on 2023-11-5 11:54:07 | 只看该作者 Only view this author
pet 发表于 2023-11-4 18:01
谢谢sob老师,我测试一下耗时~  体系有大概160个原子,140个非氢原子,还涉及到过渡态优化,和阴离子反应 ...

被吸附分子,以及吸附/反应位点附近的最好用6-311G*
其它的6-31G*
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-11-5 15:26:56 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-11-5 11:54
被吸附分子,以及吸附/反应位点附近的最好用6-311G*
其它的6-31G*

sob老师,那计算相同大小的阴离子体系,您有什么建议呢? 我之前用PBE0/def2-SVP优化出来的阴离子结构跟我想要的不一样,不知道是否因为基组太小还是没加弥散,或者阴离子条件下我要的结构就是不稳定存在,请问弥散对于阴离子体系的优化会产生定性的差别吗?

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发表于 Post on 2023-11-5 17:21:02 | 只看该作者 Only view this author
pet 发表于 2023-11-5 15:26
sob老师,那计算相同大小的阴离子体系,您有什么建议呢? 我之前用PBE0/def2-SVP优化出来的阴离子结构跟 ...

带显著负电荷部分的原子用6-311+G*
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2023-11-13 15:14:31 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2023-11-5 17:21
带显著负电荷部分的原子用6-311+G*

sob老师,我的阴离子是C60,如果给这一部分全用6-311+G*会导致计算非常慢,但是我不加弥散的话,很容易导致黑磷的缺陷结构发生重构,但我觉得这跟实际情况不符,请问该如何解决这种问题呢?   就是发现加不加弥散对体系优化可能有较大影响,但又承担不起都加弥散......

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发表于 Post on 2023-11-15 08:10:23 | 只看该作者 Only view this author
pet 发表于 2023-11-13 15:14
sob老师,我的阴离子是C60,如果给这一部分全用6-311+G*会导致计算非常慢,但是我不加弥散的话,很容易导 ...

6-311G*就够了
负电荷在C60上摊得很平均,并不集中分布在某个局部区域
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