如何使用Packmol构建两个石墨烯炭层以及炭层间放入一些溶剂溶质分子

Dreamer1 · 发表于 Post on 2024-5-19 21:47:11

本帖最后由 Dreamer1 于 2024-5-19 21:57 编辑

老师好，我现在想用gromacs跑一个分子动力学，我想建模设立两个石墨烯炭层，然后在两个炭层之间放入水溶液（水分子和离子液体的阴阳离子），然后跑完MD后，我的目的是观察溶液中阴阳离子和水分子在近炭层表面的分布状况。所以在靠近电极和远离电极的方向上不考虑周期性边界条件，而另外两方向需要考虑周期性。我有以下两个问题：（1）石墨烯炭层如何建模，得画成什么样，尺寸有影响吗？（2）两个电极之间得有一定的距离，得放水溶液进去，那么这个距离该怎么确定和设置？（3）用packmol该怎么建立这种混合体系的盒子？是先固定好两个炭层然后再放溶液进去吗？

sobereva · 发表于 Post on 2024-5-20 02:45:48

packmol里把碳层插入的位置用fixed指定，溶液部分通过恰当的约束指定插入区域

Dreamer1 · 发表于 Post on 2024-5-20 23:28:27

sobereva 发表于 2024-5-20 02:45
packmol里把碳层插入的位置用fixed指定，溶液部分通过恰当的约束指定插入区域

老师，packmol我使用得还不是很熟练，所以我就用您之前gromacs培训课（无限延展的石墨烯+纳米水滴）的教程视频，使用VMD建立了两层石墨烯（10*10nm）并保存为gro文件，然后我将gro文件中第二层石墨烯所有C原子的Z方向的坐标都改为15，这样就建立了两个平行且相聚15nm的石墨烯炭层。然后我更改了盒子的尺寸为10.0698*10.2069*15（根据视频里的讲解，这样盒子在X和Y方向是有周期性的）。最后再通过gmx insert-molecules把溶剂分子和离子液体的阴阳离子放入其中。下面附上了gro文件的部分截图和vmd展示的盒子图。老师，我有三个问题：（1）这样建立盒子的做法是否有问题？（2）后面我想在两个炭层上附上恒定的电荷，比如一个炭层我想带+2V的电荷，那么我用+2/该炭层上总的碳原子数目，就将每个C原子平均地附上电荷，这样的做法正确吗？（3）后面用gromacs跑MD的时候，我想忽略炭层电极的原子受力，是不是将原子的力场参数设置为0就可以了？

sobereva · 发表于 Post on 2024-5-21 02:11:46

1 可以，但应当在两侧留出真空区（除非用的是XY周期性）

2 看相关文献的做法

3 设成冻结组

liuhao · 发表于 Post on 2025-11-11 20:29:33

Dreamer1 发表于 2024-5-20 23:28
老师，packmol我使用得还不是很熟练，所以我就用您之前gromacs培训课（无限延展的石墨烯+纳米水滴）的教 ...

大佬，你后来用恒电荷法了吗，恒电荷法应该如何给碳原子设定电荷呀

Dreamer1 · 发表于 Post on 2025-11-11 22:42:03

liuhao 发表于 2025-11-11 20:29
大佬，你后来用恒电荷法了吗，恒电荷法应该如何给碳原子设定电荷呀

恒电荷审稿没过关，遇到了计算方向的审稿人，我做的高浓和局部高浓确实存在这个问题，恒电荷不能准确描述这种体系的电极电势，得到的结果差距较明显。所以后来我改用了恒电势。恒电荷就是通过泊松方程计算电极表面电荷密度，然后再得到原子电荷量。

liuhao · 发表于 Post on 2025-11-13 08:43:23

Dreamer1 发表于 2025-11-11 22:42
恒电荷审稿没过关，遇到了计算方向的审稿人，我做的高浓和局部高浓确实存在这个问题，恒电荷不能准确描述 ...

恒电势只能去找合作的老师或者改用lammps了

Dreamer1 · 发表于 Post on 2025-11-13 21:29:03

liuhao 发表于 2025-11-13 08:43
恒电势只能去找合作的老师或者改用lammps了

你可以试一试lammps的，我没测试过速度。其实如果常规稀溶液体系，恒电势还是挺快的

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[综合交流] 如何使用Packmol构建两个石墨烯炭层以及炭层间放入一些溶剂溶质分子

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