关于碳纳米管富集氢气的问题

夜夜衣

各位老、前辈老师好，我在做一个碳纳米管内部富集氢气的课题，将碳纳米管置于一定量的氢气中，看H2是否会富集到管内。在等温300K下，我考虑了0.2/0.5/1/2.5/5Mpa下在两种碳纳米管（仅管径不同，一个直径为1.4nm，一个为2.5nm）内的富集效果，其中氢气分子数为1000，通过pv=nrt计算出模拟所用的盒子大小. 但是模拟结果在直径为1.4nm的管内出现一个反常现象，就是在0.2Mpa时，管内富集了相当多的分子（199个，基本达到了饱和吸附，如图1 ，两个方向的侧视图），但是在升压到0.5Mpa时，减少到了5个左右，压强继续增加，此现象消失，管内分子数逐渐增加，如图2。反常就出在0.2Mpa下。 为了看是否是因为管径的问题，我又加大了管径。这个反常的现象就消失了，管内分子数随着压强增大而增大如图3，各位老师觉得，0.2Mpa下1.4nm管径出现的反常现象可能是什么原因？软件是gromacs，立场是opla-AA. 力场参数如下H2：ε/k B = 17.4 K，σ = 2.65 Å， CNT：ε/k B = 43.2 K，σ = 3.4 Å。gromacs中eps的单位是Kj/mol,是要通过(1Kcal/mol)/Kb=503.22K,来换算吗？计算我是用的换算之后的参数，εH2=0.144kj/mol, εCNT=0.30kj/mol, 另外mdp参数如下，希望各位大神解惑。万分感谢！
; VARIOUS PREPROCESSING OPTIONS
define                   =

; RUN CONTROL PARAMETERS
integrator               = md
tinit                    = 0
dt                       = 0.001
nsteps                   = 20000000
init_step                = 0
comm_mode                = Linear
nstcomm                  = 5
comm-grps                =

; OUTPUT CONTROL OPTIONS
nstxout                  = 0
nstvout                  = 0
nstfout                  = 0
nstlog                   = 1000
nstcalcenergy            = -1
nstenergy                = 1000
nstxtcout                = 1000
xtc-precision            = 1000
xtc-grps                 =
energygrps               =

; NEIGHBORSEARCHING PARAMETERS
cutoff-scheme            = Group
nstlist                  = 5
ns_type                  = grid
pbc                      = xyz
periodic_molecules       = no
;verlet-buffer-drift      = -1     
rlist                    = 1.2
rlistlong                = -1
nstcalclr                = -1


; OPTIONS FOR ELECTROSTATICS AND VDW
; Method for doing electrostatics
coulombtype              = PME-switch
coulomb-modifier         = None
rcoulomb                 = 1.2
rcoulomb-switch          = 1.14
; Method for doing Van der Waals
vdw-type                 = Switch
vdw-modifier             = None      
rvdw                     = 1.2
rvdw-switch              = 1.1
DispCorr                 = no
; Spacing for the PME/PPPM FFT grid
fourierspacing           = 0.12
; FFT grid size, when a value is 0 fourierspacing will be used
fourier_nx               = 0
fourier_ny               = 0
fourier_nz               = 0
; EWALD/PME/PPPM parameters
pme_order                = 4
ewald_rtol               = 1e-05
ewald_geometry           = 3d
epsilon_surface          = 0
optimize_fft             = no

; OPTIONS FOR WEAK COUPLING ALGORITHMS
; Temperature coupling  
tcoupl                   = Berendsen
nsttcouple               = -1
tc-grps                  = CNT  HTR
tau-t                    = 0.1 0.1
ref-t                    =  300 300
; Pressure coupling     
Pcoupl                   = no
Pcoupltype               = Isotropic
tau-p                    = 2.0
compressibility          = 4.5e-5
ref-p                    = 1.0
; Scaling of reference coordinates, No, All or COM
refcoord_scaling         = com

; GENERATE VELOCITIES FOR STARTUP RUN
gen-vel                  = yes
gen-temp                 = 300
gen-seed                 = 173529

; OPTIONS FOR BONDS   
constraints              = hbonds
constraint-algorithm     = Lincs
continuation             = no
lincs-order              = 4
; Number of iterations in the final step of LINCS. 1 is fine for
; normal simulations, but use 2 to conserve energy in NVE runs.
; For energy minimization with constraints it should be 4 to 8.
lincs-iter               = 2   
lincs-warnangle          = 30

; ENERGY GROUP EXCLUSIONS
energygrp_excl           =

; Non-equilibrium MD stuff
acc-grps                 =
accelerate               =
freezegrps               =  CNT
freezedim                =  Y  Y  Y
cos-acceleration         =
deform                   =

夜夜衣

liuyuje714 发表于 2020-5-15 10:20
36.4/503.22*4.18=0.30kj/mol
43.2/503.22*4.18=0.359kj/mol

不好意思 H2的参数我写成氮气的了，我的换算方法时和您一样的，我在问题中更正了

夜夜衣

liuyuje714 发表于 2020-5-15 10:20
36.4/503.22*4.18=0.30kj/mol
43.2/503.22*4.18=0.359kj/mol

您好，那这个应该怎么换算？非常感谢您！

liuyuje714

夜夜衣 发表于 2020-5-15 09:48
我使用的是换算过后的参数

36.4/503.22*4.18=0.30kj/mol
43.2/503.22*4.18=0.359kj/mol

搞不懂你这个0.144从哪里来的。

夜夜衣

liuyuje714 发表于 2020-5-15 09:45
参数肯定要转换啊，分别是kJ/mol和nm

我使用的是换算过后的参数

夜夜衣

liuyuje714 发表于 2020-5-15 09:45
参数肯定要转换啊，分别是kJ/mol和nm

我总感觉自己的单位换算错了

liuyuje714

参数肯定要转换啊，分别是kJ/mol和nm