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各位大佬好,
我是从零基础入门催化计算刚刚一年的硕士一名,第一次发帖求助,如有不周请各位多多包涵。
我现在在进行二维材料负载金属单原子催化剂体系用于电催化还原CO2至CH4的研究。近期看到了不少文献提到了PBE泛函对于吸附能的计算会产生相对较大的误差,这让我十分心慌,因为能量的计算在我的体系中非常重要(主要进行热力学反应进程的研究)。尤其是在听Norskov组一位博士(Sudarshan Vijay)的演讲的时候,他提到了他的工作中发现RPBE泛函和HSE06杂化泛函得出的吸附能结果能够很好地与实验结果吻合,而PBE泛函常常产生较大的误差,且在单原子体系中尤为显著(文章DOI:10.1021/acscatal.0c01375)。同时,他提到了使用PBE计算的CO在单原子催化剂表面的吸附很弱(CO覆盖度接近0),而使用RPBE/Hybrid泛函则会得到较强的吸附;我在我的体系中使用PBE泛函观察到的也是相对较弱的CO吸附。
综上,我的想法是尽量使用计算量不是很大(相较PBE),同时也不产生会影响最终结论的误差的泛函对我的体系进行研究。此外,由于我的体系尚未发现有实验的吸附相关数据可以比对,因此我暂时不知道如何确定吸附能的计算是否准确。我的一些初步的想法如下,希望各位能指点一下:
在使用PBE优化结构后,再使用RPBE进行优化,随后使用HSE06计算电子结构。这样做的理由是RPBE会产生和PBE不同的对CO-表面相互作用的描述,因此CO在表面的吸附状态应该也会有变化,我认为应该用RPBE进一步优化结构。
对此,我有几点疑问:
1. 很多文章中提到的“RPBE”具体在VASP是如何设置的,因为我看到VASP的手册中有2种:GGA=RP(revised Perdew-Burke-Ernzerhof (RPBE) with Pade Approximation)和 GGA=RE (revPBE),我不太清楚它们有什么具体的区别。在之前提到的Vijay博士的一篇Nature Catalysis文章中,原文是“For relaxations, we applied the RPBE functional”,他的参考文献是指向了GGA=RP。
2. 在使用HSE06计算电子结构时,是否有必要对含d电子的金属再加入Hubbard+U矫正。因为我看到论坛某位大佬(好像是侯老师)提到过HSE06是改进交换作用的,而GGA+U是改进关联作用的。此外,由于我的体系涉及了多种不同金属的单原子催化剂,如果对不同的金属采用不同U值是否会引入误差,还是对于某一种金属会存在一种使其“收敛”到实验值的U值。
3. 由于没有实验值作参考,如何能确定我对吸附能的计算是“准确”的。其实我在这里对于“准确”的定义并不太清楚,即在没有实验值的情况下,怎样的结果可以被认为“准确”。
初学计算一年,也是第一次发帖,希望各位多多包涵,多多指点,十分感谢!
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