对MOF添加真空层时的问题

KazusaT · 发表于 Post on 2025-9-10 13:42:56

各位老师好，最近想要计算一些分子在MOF中的吸附问题，在用MS切真空层时遇到一些小问题，晶体结构是从剑桥晶体学数据库下载的
1. 沿孔道方向是晶胞的a轴，这时我需要切(100)平面才能切出孔道暴露在表面的结构，那么可否将真空层沿a轴添加，并在cp2k计算时设置YZ方向周期性？
2. MOF常见的配体是对苯二甲酸，在切真空层是配体会被从中间切开，这样底面的配体就不完整了，此时一般如何修补底面的配体结构呢？

Uus/pMeC6H4-/キ · 发表于 Post on 2025-9-10 14:01:23

1. 如果觉得看着顺眼、确认所有后处理数据分析工具都能完美兼容X方向真空区，或者要和既往文献比较，那做YZ二维周期性加X方向真空区的计算也不是不行。不过也可以考虑用http://sobereva.com/610提到的multiwfn交换两个坐标轴的功能旋转到XY二维周期性加Z方向真空区的取向。
2. 切面的时候调整暴露高度之类的量以保留完整配体，然后再删除多余原子。不过确定MOF没有表面重构的问题么，以及确定暴露的终端是配体部分而不是（羟基饱和的）金属氧团簇部分么？

KazusaT · 发表于 Post on 2025-9-10 14:38:23

Uus/pMeC6H4-/キ发表于 2025-9-10 14:01
1. 如果觉得看着顺眼、确认所有后处理数据分析工具都能完美兼容X方向真空区，或者要和既往文献比较，那做YZ ...

1. 明白了，我使用multiwfn去变换一下坐标轴
2. 这里确实是一个问题，我查阅了一些文献发现也有部分高分辨电镜表征的结构是孔道可以完整的暴露在表面。因为主要想研究的是分子/离子结合到孔道里的结合能等问题，所以我当时考虑计算体相还是表面时觉得如果是体相并在孔道中放入分子/离子不是太合适，因为不可能是每一个孔道都被占据，而扩大到实际占据率去考虑原子数就太多了，所以考虑计算一个表面孔道暴露的情况，您有什么其他的建议吗，谢谢老师。

Uus/pMeC6H4-/キ · 发表于 Post on 2025-9-10 15:24:58

KazusaT 发表于 2025-9-10 14:38
1. 明白了，我使用multiwfn去变换一下坐标轴
2. 这里确实是一个问题，我查阅了一些文献发现也有部分高分 ...

我还以为你要模拟小分子从真空区跨越表面区域进入体相孔道之类的全过程。如果只关心体相孔道的问题，那没有什么理由引入真空区与表面，毕竟表面重构以及暴露终端的选取有任意性、对化学环境影响很大。至于体相孔道占据率问题，这个也得看被吸附的小分子尺寸以及相对孔径的比例，至少吸附状态下盒子尺寸应该足够大，保证小分子与其周期镜像之间没有多余相互作用。最严格的确认方法还是做收敛性测试，如果吸附能等指标用最小的盒子尺寸与再大一层的盒子尺寸算出来相差无几，那可以认为小盒子的结果就够用了。

KazusaT · 发表于 Post on 2025-9-10 15:33:27

Uus/pMeC6H4-/キ发表于 2025-9-10 15:24
我还以为你要模拟小分子从真空区跨越表面区域进入体相孔道之类的全过程。如果只关心体相孔道的问题，那没 ...

我明白了，谢谢老师

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