模拟计算材料氧化还原稳定性求助

wuyiyyyy

现在想用模拟计算的方法预测一些小分子化合物的氧化还原稳定性；
所谓氧化稳定性，也就是一个分子从中性-带正电荷-中性这样的一个循环；还原稳定性同理；
我现在的想法是用ADMP或者其他的分子动力学方法，模拟分子不断得失电荷，看分子能不能保持稳定。
1.我想请教一下分子初始状态我可以用高斯的基态优化，怎么模拟分子不断得失电荷
2.判断分子的稳定性，我能不能看分子有没有出现化学键断裂的情况，有就是不稳定
谢谢各位啦

wuyiyyyy

之前尝试过用自旋密度，带电荷分子的键能等指标来衡量材料的稳定性。
但是材料的稳定性应该是个比较复杂的问题难以用单一的性质比如自旋密度来衡量；
得到的结果也一直不好，所以想用直接模拟分子的氧化还原过程来研究

sobereva

“分子不断得失电荷”没法通过一个计算任务直接体现这点
如果改变净电荷，优化后体系直接某个地方破坏、散架，那么直接就能说相应带电状态不稳定。但这种情况很少。带电状态可能影响解离过程的势垒，也可能影响键级/柔性键力常数等于键有关的指标，也可能影响AIMD过程的动力学稳定性，从这样的角度可以试图分析。另外还可以算算重组能，可能能有一定联系。

wuyiyyyy

sobereva 发表于 2019-7-5 16:22
“分子不断得失电荷”没法通过一个计算任务直接体现这点
如果改变净电荷，优化后体系直接某个地方破坏、散 ...

我以前的工作发现，分子得到电荷后，部分化学键的键能会大幅度下降，本来50kcal/mol的键能会变成20kcal/mol。
我用CV测试来测材料的电化学稳定性，计算和实测结果并不怎么相关。
1.能不能模拟一个分子从中性到得到一个正电荷的过程
2.已经带正电荷的分子我想用一下的方法看一下稳定性
#p b3lyp/6-31g admp(maxpoints=400) IOp(1/80=1000000,1/81=10,1/82=298.15)

heat

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3.结构优化的方法我们算过几百个分子带电荷的基态优化，没有出现过断键的情况

sobereva

wuyiyyyy 发表于 2019-7-5 16:35
我以前的工作发现，分子得到电荷后，部分化学键的键能会大幅度下降，本来50kcal/mol的键能会变成20kcal/m ...

得电子的过程没法模拟。只能先假定得电子是一瞬间的事，是个垂直过程，然后考察结构弛豫、和中性的密度差等方式体现电子结构变化之类的

卡开发发

CV过程某电位下可能是你研究的分子吸附在其中一端电极并且充/放电（垂直过程），之后解离成产物再脱附（电极上这个过程一般有过渡态），这就是一般的电催化过程；扫描的过程就是去计算不同电位下的上述过程。这种体系要严格做不是一件容易的事情，需要你对你的体系和计算的模型方法都有足够的了解。