模拟氮、氧掺杂石墨烯时，能量极小化报错

a9471163

各位老师，最近有个氮、氧掺杂石墨烯（氧掺杂比例高，达到30%，氮极少，0.6%左右的掺杂比）在gaff力场下用gromacs模拟，拓扑文件是acpype产生的，原子电荷是universal力场优化石墨烯结构以后（因为原子数有500多个，没有用DFT做结构优化），用orca5.0的b97-3c在隐式SMD水模型下计算了单点能，然后用multiwfn最新版计算resp电荷（即：载入文件，选择选项7-18-1，使用multiwfn自带算法进行，计算过程未调用高斯），但所得的RESP电荷个人推测是有点问题。
因为测试发现一旦使用这套RESP电荷值，能量极小化就提示：未达到收敛限，但能量极小化无法继续，自动停止（如图），此时原子上的最大受力仍然有10的5次方，强行跑后续模拟则会提示很多lincs warning最后崩溃，如果所有原子的原子电荷改成0，则可以正常模拟（但显然这么模拟不准确），所以求助各位老师，此时如何计算得到可用的电荷值，以便模拟可以正常跑呢？

继续测试发现，若氧化石墨烯中氧掺杂比例从30%降低到10%以下，则使用同样一套模拟流程是可以正常跑模拟的，正常的氧化石墨烯（简称GO）和不正常的GO我都打包上传了，里面有计算过程用到的全部文件和参数，可以清楚地看到所用GO的构型（请看压缩包的mol2文件）。有没有大佬可以指导一下我那个不正常的GO是不是建模的结构有问题呢，还是其他原因造成的？


个人已经尽力检查建模结构是否合理，是通过这几种方式判断的：
1、根据化学常识，观察并判断原子的排列和连接方式，没发现异常
2、根据文献，羧基布置在GO边缘并且在该pH下全部质子化，羟基、环氧基、N原子布置在GO的中间，这也与文献一致
3、根据acpype的Check Weird Bonds检查键连关系，没有发现有不正确的成键方式
4、计算了分子的净电荷，由于羧基去质子化带来15个负电荷
5、我在模拟前一般会通过xtb或universal力场优化分子结构，若优化后分子明显有不合理的构型，说明初始结构不合理，我会积极调整，但本次用universal优化结构，没有发现不正常现象
6、根据实验表征结果，实验证明氧掺杂比例达到30%是可能发生的并且此时氮含量较低，说明所用模型中的掺杂比例没有错
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2021-12-15 13:57 上传 Uploaded

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zhujiabao

a9471163 发表于 2021-12-20 15:22
老师，有重大进展了，我刚才问了同学（因为是跟他合作做这个文章的），他实验那边数据搞错了，本来是氧质 ...

老师您好，想跟您请教一下“他之前一直以为是摩尔比占30%，这大大高估了实验方面所得材料的O含量，事实上这种高O比例的材料可能根本就不存在”。氧化石墨或者氧化石墨烯中，我理解这个氧碳比是正常范围之内的，为什么您会认为这是不存在的呢？我最近也碰到类似的问题了，实在费解

a9471163

喵星大佬 发表于 2021-12-20 07:38
仔细检查你的成键项参数，尤其是涉及环氧的

扭曲到这个程度不可能是静电作用计算的问题，一定是成键参数 ...

老师您好，祝您春节快乐，虎年吉祥，您之前让我认识到oplsaa力场是适合模拟生物炭的，非常感谢您，您之前推断说：扭曲到这个程度不可能是静电作用计算的问题，这个判断总体上也是非常准确的，不过我今天有了新发现。在一个多孔生物炭模拟中（这个模型比之前的更复杂些因为分子的表面缺陷有很多），我发现仅当力场参数合理但原子电荷不合适时，同样模拟报错，并且官能团出现扭曲，所以这个“扭曲到这个程度”也有一部分原因确实是静电作用不合理造成的，新帖在http://bbs.keinsci.com/thread-27631-1-1.html#pid187255，感谢大佬观看和探讨~

a9471163

喵星大佬 发表于 2021-12-22 12:42
opls有1000多个原子类型想必是有环氧相关的

大佬您好，能顺利模拟结束离不开您的帮助，祝您元旦快乐，在数据处理时有1个疑惑，您能否支支招，谢谢您咯~http://bbs.keinsci.com/thread-27222-1-1.html

a9471163

喵星大佬 发表于 2021-12-22 12:42
opls有1000多个原子类型想必是有环氧相关的

大佬，实在是麻烦您了，我的氧化石墨烯在cgenff力场下终于是可以模拟了，多亏了您的帮助，可我还差一个有机小分子（双酚A）的模拟在相同力场下跑不起来，报错归纳到帖子http://bbs.keinsci.com/thread-27141-1-1.html#pid183898里面了，您看能否支支招呢，感谢~

a9471163

喵星大佬 发表于 2021-12-22 12:42
opls有1000多个原子类型想必是有环氧相关的

老师您好，想请教一下这种情况您遇到过么，cgenff力场不报错可能量极小化做不了http://bbs.keinsci.com/thread-27132-1-1.html
另外cgenff力场和MMFF力场相比于GAFF而言，参数更多么，能不能很好的描述GO上的环氧基团呢

a9471163

喵星大佬 发表于 2021-12-22 12:42
opls有1000多个原子类型想必是有环氧相关的

大佬您好，我计算RESP2（0.5）作为分子动力学模拟的原子电荷，遇到一个问题即最终的RESP2（0.5）不是整数，在gromacs里加抗衡离子无法中和掉所有电荷，具体描述在帖子http://bbs.keinsci.com/thread-27106-1-1.html#pid183643。想请教一下有解决办法吗，非常感谢

喵星大佬

a9471163 发表于 2021-12-22 10:26
嗯嗯，sob老师刚回复了，说都用resp2就行，我开始算了，这个体系用opls-aa效果很好，配个resp2，初步用op ...

opls有1000多个原子类型想必是有环氧相关的

a9471163

喵星大佬 发表于 2021-12-22 09:55
当然是不能混用

嗯嗯，sob老师刚回复了，说都用resp2就行，我开始算了，这个体系用opls-aa效果很好，配个resp2，初步用opls-aa试算（没加电荷的时候），没发现像gaff力场下面的那种环氧基多的区域变形成四面体的问题

喵星大佬

a9471163 发表于 2021-12-22 09:53
谢谢老师，想请教一下对于opls-aa力场，resp2电荷可以跟1.2×CM5在同一体系里混用吗，我的体系有不带电小 ...

当然是不能混用

a9471163

喵星大佬 发表于 2021-12-21 17:28
那你用resp电荷就好了，你这个体系还不涉及什么包埋原子之类的，也没很多构象，各种ESP电荷应该都差不多
...

谢谢老师，想请教一下对于opls-aa力场，resp2电荷可以跟1.2×CM5在同一体系里混用吗，我的体系有不带电小分子，给它们分配1.2×CM5电荷，此外，sob老师曾经说过，opls-aa下带电分子用RESP2较好。但我查文献没看到这么混合使用电荷的。会有一些不合理么

喵星大佬

a9471163 发表于 2021-12-21 17:13
嗯嗯  我是做吸附的  静电势对静电吸附力影响很大的

那你用resp电荷就好了，你这个体系还不涉及什么包埋原子之类的，也没很多构象，各种ESP电荷应该都差不多

a9471163

喵星大佬 发表于 2021-12-21 16:43
用什么电荷主要看你要模拟的过程和模拟的目的

如果就以结构来说，只看着一个结构的稳定性啊之类的目的 ...

嗯嗯  我是做吸附的  静电势对静电吸附力影响很大的

喵星大佬

a9471163 发表于 2021-12-21 16:08
这是多孔生物炭，布置孔洞模型的。
太详细了大佬，我学到很多您觉得QEq换成RESP，搭配UFF力场 ...

用什么电荷主要看你要模拟的过程和模拟的目的

如果就以结构来说，只看着一个结构的稳定性啊之类的目的，用什么电荷区别倒是不大。这个体系的结构相对刚性，长程静电作用影响有限。所以其实在有些有机力场比如Tripos力场里面直接就没有静电项。但你要是模拟这个结构的吸附过程啊什么的电荷就有影响了，但具体多大不好说

a9471163

喵星大佬 发表于 2021-12-21 04:39
看OBGMX的原文就知道了，对于主要近似的就是键角项，总的来说就是用Gromos96形式的键角项代替原版的键角 ...

这是多孔生物炭，布置孔洞模型的。
太详细了大佬，我学到很多您觉得QEq换成RESP，搭配UFF力场以后准确度能提高吗，sob老师说RESP描述静电势比QEq准，但QEq确实是UFF的原配啊
我下一步打算试试oplsaa配RESP2电荷，uff力场配RESP电荷模拟这个体系，还有就是ztop拟合力场参数以后模拟，看看哪种更好