求助：cof体系与BDE分子吸附构象计算讨论

zx4562430 · 发表于 Post on 2022-9-15 12:01:35

各位老师好，最近与实验组合作需要计算左图cof体系与不同BDE分子结合构象，以及相应的吸附能，并进行一些IGMH弱相互作用分析，有些问题想请教下，谢谢各位老师
1、软件选择：由于是cof体系最先想到是利用gaussian软件，基于其重复单元截取部分框架，饱和边界原子并固定，来进行计算，可是对于这种cof多孔体系，BDE分子可能插入孔腔内，那么用gaussian计算时可能需要将cof截取框架叠三层左右来进行计算，这样原子数+BDE分子估计得有400多左右了，计算量好像有点太大；如果利用cp2k第一性原理计算，是否也需要堆叠cof片层，如果堆叠这样原子数也得好几百了，可能只设置gamma点，利用cp2k 加速计算，会快些，各位老师觉得哪种计算效率更为合理呢？
2、构象搜索：由于需要考虑BDE分子与COF在不同位点的结合构型，比较能量高低确定最稳定吸附构型。我最开始想的是，参考文献相似体系进行结构构建，但这样比较机械繁琐，且可能漏掉一些结构；后面想着先计算cof与BDE分子静电势，通过静电势分析潜在的结合位点，构建构型来分别进行计算。再就是，是否有一些构象搜索软件，可以较好地遍历势能面，比如社长大大的molclus是否适合做这种体系呢，初始结构是否需要MD生成比较合适呢？再者，是否可以利用分子对接，蒙特卡洛MD的方式，基于分子力学力场先粗略确认，BDE与cof的结合构象，再利用gaussian计算相互作用能，各位老师是否有更为效率的推荐，拜谢
3、计算细节考虑：这种看似很简单的计算，但需要考虑的细节繁多，想请问下老师，cof晶体可能存在交叉与重叠两种堆叠方式，是否均需要考虑呢？
问题有点多，字也比较长，辛苦各位老师提出更有效率的计算建议，谢谢

wangxubo · 发表于 Post on 2022-9-15 12:12:37

拿xtb糊弄糊弄得了

sobereva · 发表于 Post on 2022-9-15 22:20:01

建议用CP2K，只考虑gamma点做GFN1-xTB的预优化，然后DFT进一步优化和计算结合能（算结合能时候可以再抠个簇模型出来用量化程序更准确计算，有更多方法可用）。至于CP2K计算时的模型，在平行于COF平面方向用原胞，垂直于COF平面方向平移复制N倍，令小分子和镜像间有足够大的距离。
这个小分子构象空间简单，手动在COF空腔里随意摆5~10个初始位置然后优化即可。不需要做构象搜索。

zx4562430 · 发表于 Post on 2022-9-16 10:49:56

wangxubo 发表于 2022-9-15 12:12
拿xtb糊弄糊弄得了

忘记xtb了，谢谢老师

zx4562430 · 发表于 Post on 2022-9-16 10:51:13

sobereva 发表于 2022-9-15 22:20
建议用CP2K，只考虑gamma点做GFN1-xTB的预优化，然后DFT进一步优化和计算结合能（算结合能时候可以再抠个簇 ...

明白了，谢谢sob老师指点，谢谢

zx4562430 · 发表于 Post on 2022-9-16 11:41:21

sobereva 发表于 2022-9-15 22:20
建议用CP2K，只考虑gamma点做GFN1-xTB的预优化，然后DFT进一步优化和计算结合能（算结合能时候可以再抠个簇 ...

另外，sob老师，还想请教您下，对于这种cof纯非金属元素体系，使用cp2k计算时，scf收敛算法是选择OT还是对角化，有些说OT算法是黑科技，速度快，因为我们也只考虑了gamma点，有些说对于半导体或绝缘体使用OT算法，对于金属导体使用对角化的方法进行计算,并使用smear方法，这些表述是正确的吗？所以当前cof体系应该采用OT算法，虽然可能GFN1-xTB方法下可能两种scf收敛算法都很快。谢谢您

sobereva · 发表于 Post on 2022-9-16 23:36:47

zx4562430 发表于 2022-9-16 11:41
另外，sob老师，还想请教您下，对于这种cof纯非金属元素体系，使用cp2k计算时，scf收敛算法是选择OT还是 ...

这些说法不确切

对于某个体系，在二者都可以用的情况下，哪个速度快就用哪个。有时候对角化容易收敛，有时候OT容易收敛，而且还要考虑到对角化和OT每一步的耗时差异对总耗时的影响，以及OT用的preconditioner对耗时和收敛性的影响。GFN-xTB算大体系通常用OT，根据我的经验这是最优选择，也因此Multiwfn创建相应输入文件时默认用OT。

zx4562430 · 发表于 Post on 2022-9-17 12:00:57

sobereva 发表于 2022-9-16 23:36
这些说法不确切

对于某个体系，在二者都可以用的情况下，哪个速度快就用哪个。有时候对角化容易收敛， ...

太详细了谢谢社长大大

卡开发发 · 发表于 Post on 2022-9-17 14:30:03

本帖最后由卡开发发于 2022-9-17 14:34 编辑

zx4562430 发表于 2022-9-16 11:41
另外，sob老师，还想请教您下，对于这种cof纯非金属元素体系，使用cp2k计算时，scf收敛算法是选择OT还是 ...

1、如果你要稍微可靠一点的结果，其实就用周期边界方法计算就行，400原子其实也不算那么多，siesta和dmol3我之前都做过这么大的CHNO（甚至有些还有Al、Si）体系，甚至可能12核心的老服务器就可以带得动。cp2k我没测试过具体效率，没办法给你建议。

2、你的体系如果确定不会和COF化学吸附，力场质量合适的情况也值得试试，半经验方法优势有限。

3、其实对角化+smear的方式（展宽合适的情况）是什么情况下都能够使用的，根据不同的问题不同展宽形式又有各自的优势；而OT才有上述限定。速度上，大体系通常OT会快一些，因为OT标度会低一些。

zx4562430 · 发表于 Post on 2022-9-17 17:12:18

卡开发发发表于 2022-9-17 14:30
1、如果你要稍微可靠一点的结果，其实就用周期边界方法计算就行，400原子其实也不算那么多，siesta和dmol ...

收到，十分谢谢老师，我试试

		自动登录 Automatic login	找回密码 Forget password
密码 Password			注册 Register

[综合交流] 求助：cof体系与BDE分子吸附构象计算讨论

浏览过的版块