MSD计算扩散系数不准确问题

sun666

我模拟的为Ni2+在含有NH3分子的水溶液。体系含有5个Ni2+、30个NH3分子、4100个水分子、10个CL-。Ni2+采用Merz的IOD参数，水模型为SPC/E
模拟顺序为加入反离子CL-、最小化、NPT模拟、NVT模拟。最后的NVT模拟为5ns。文件上传于附件中
问题：
1. 在NVT下进行MSD计算。得到Ni2+的MSD图波动非常大，选取不同段计算得到的结果有天壤之别，而水的扩散系数正常2.55左右，因此不知道是什么问题。

2.在模拟过程中Ni2+的第一配位层的水没有与体相的水有交换，实际不应该第一配位层的水与体相中的水有交换吗。

3.在NH3比Ni2+高六倍的情况下，实际会形成Ni(NH3)x2+，但是模拟过程中NH3分子始终没有进入第一配未层，是什么原因呢。

4.老师让我计算不同形态的离子在水相的扩散系数，使用MSD的方法离子形态相差本就不大，再加上误差可能根本得不到规律。因此如何可以准确计算呢，若使用第一性原理是否可以解决此问题。

请老师指点

a9471163

sun666 发表于 2021-10-10 11:27
首先要明确物理吸附还是化学吸附，CM参数在模拟过程中大概率第一水合层的水分子始终保持个数不变，如果你 ...

想请教一下这个Merz参数跟物理吸附/化学吸附有什么联系呢

a9471163

sun666 发表于 2021-10-10 11:27
首先要明确物理吸附还是化学吸附，CM参数在模拟过程中大概率第一水合层的水分子始终保持个数不变，如果你 ...

谢谢提醒，先模拟预测一下吸附效果（尚未做吸附实验，因为这个吸附剂想制备的话成本也高），因此现在不清楚是物理吸附还是化学吸附，看到您之前帖子里说HFE这套参数，连配位水分子数都模拟不对，如真是这样，还是CM这套好一些吧

sun666

a9471163 发表于 2021-10-9 23:46
您好，我原打算使用Merz提供的IOD参数模拟COF吸附离子的过程，看到您帖子提及IOD参数描述MSD不佳，有些担 ...

首先要明确物理吸附还是化学吸附，CM参数在模拟过程中大概率第一水合层的水分子始终保持个数不变，如果你模拟的过程中有对第一水合层的影响可能不太合适（个人使用这套参数时的效果）。

a9471163

sun666 发表于 2021-9-25 23:33
请问老师，MSD图应该如果有两段比较直的区域，是不是应该取最前面比较直的部分。我看到有人说MSD会从与t ...

您好，我原打算使用Merz提供的IOD参数模拟COF吸附离子的过程，看到您帖子提及IOD参数描述MSD不佳，有些担心，想请教一下我选用Merz的CM参数会不会好些呢

sobereva

sun666 发表于 2021-9-25 23:33
请问老师，MSD图应该如果有两段比较直的区域，是不是应该取最前面比较直的部分。我看到有人说MSD会从与t ...

是

sun666

sobereva 发表于 2021-9-25 12:12
1 具体的图也没给，没法说

2、3 单靠经典力场描述配位作用本身就很勉强，配体交换特征更没法指望能准确 ...

请问老师，MSD图应该如果有两段比较直的区域，是不是应该取最前面比较直的部分。我看到有人说MSD会从与t的二次方关系过渡到一次方（二次方部分为弹道扩散）。而模拟后面的部分都是噪音。

sobereva

1 具体的图也没给，没法说

2、3 单靠经典力场描述配位作用本身就很勉强，配体交换特征更没法指望能准确描述。NH3和H2O配位作用的差异和分子的电子结构、与过渡金属的轨道相互作用关系密切，显然也不可能光靠经典力场描述好。如果这方面是研究的重点，必须用诸如CP2K等程序做从头算动力学

4 用从头算动力学虽然可以，但能模拟的时间尺度比较有限，统计误差更大

sun666

sobereva 发表于 2021-9-24 08:33
没有上传附件

附件已经上传，轨迹文件由于太大没有上传。

sobereva

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