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[新手求助] 求助金属单质锌在有机体系中如何处理

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老师好,我计算的体系中,有一步是向体系中加入金属单质锌。请问各位老师一般在有机体系的计算中涉及金属单质应该如何处理。机理循环图如下。谢谢各位老师

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发表于 Post on 2026-1-6 01:18:15 | 只看该作者 Only view this author
对于Zn金属表面反应,建议用CP2K等第一性原理程序计算。顺带一提,CP2K算图中不涉及Zn的反应也完全可以,而且还能支持到较高精度的双杂化泛函,因此可以CP2K一个程序算完整个过程,免得中途换程序。学过北京科音CP2K第一性原理计算培训班(http://www.keinsci.com/KFP)后就具备了这样的能力。

用Gaussian等量子化学程序把Zn当成团簇模型算虽然原理上也可行,但是耗时高,又无法理想考虑周期性。
北京科音自然科学研究中心http://www.keinsci.com)致力于计算化学的发展和传播,长期开办极高质量的各种计算化学类培训:初级量子化学培训班中级量子化学培训班高级量子化学培训班量子化学波函数分析与Multiwfn程序培训班分子动力学与GROMACS培训班CP2K第一性原理计算培训班,内容介绍以及往届资料购买请点击相应链接查看。这些培训是计算化学从零快速入门以及进一步全面系统性提升研究水平的高速路!培训各种常见问题见《北京科音办的培训班FAQ》
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2026-1-6 09:37:51 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 zzzd 于 2026-1-6 10:57 编辑
sobereva 发表于 2026-1-6 01:18
对于Zn金属表面反应,建议用CP2K等第一性原理程序计算。顺带一提,CP2K算图中不涉及Zn的反应也完全可以,而 ...

谢谢老师解答。老师,这个体系在高斯计算加锌步骤的过渡态时,是否可以直接加入锌原子或锌离子?后续能量计算时又该如何计算锌原子能量呀?

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发表于 Post on 2026-1-6 10:29:31 | 只看该作者 Only view this author
我之前有同学算的时候查了一下金属锌单质的还原电势,然后凑了个数字。对于有机化学家来说,他只需要知道那一步是锌粉还原就够了,很少有人愿意深究其中的机理。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2026-1-6 11:36:51 | 只看该作者 Only view this author
Daniel_Arndt 发表于 2026-1-6 10:29
我之前有同学算的时候查了一下金属锌单质的还原电势,然后凑了个数字。对于有机化学家来说,他只需要知道那 ...

感谢老师提供方法。

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发表于 Post on 2026-1-6 23:18:16 | 只看该作者 Only view this author
zzzd 发表于 2026-1-6 09:37
谢谢老师解答。老师,这个体系在高斯计算加锌步骤的过渡态时,是否可以直接加入锌原子或锌离子?后续能量 ...

就加入一个锌原子的话,如果审稿人不是完全的外行,并且审稿人稍微有责任心的话,这种做法根本糊弄不过去。PS:就加入一个原子,只可能在算单原子催化的时候在有限的条件下适用
加锌离子也没有任何道理,明明说的是锌单质
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2026-1-7 09:02:20 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2026-1-6 23:18
就加入一个锌原子的话,如果审稿人不是完全的外行,并且审稿人稍微有责任心的话,这种做法根本糊弄不过去 ...

十分感谢老师。请问可以把这一步的过渡态忽略掉,一笔带过它是一个锌单质还原三价钴的过程,不去详细讨论它的还原过渡态吗?即,从中间体II直接连接中间体III,再连接后续反应过程。这种方式可行吗?
谢谢老师连续两天的解答。

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发表于 Post on 2026-1-7 09:23:35 | 只看该作者 Only view this author
zzzd 发表于 2026-1-7 09:02
十分感谢老师。请问可以把这一步的过渡态忽略掉,一笔带过它是一个锌单质还原三价钴的过程,不去详细讨论 ...

可以算一下Co(III)/Co(II)的氧化还原电位,和实验的Zn(II)/Zn(0)电位比较,证明可以还原。Zn(II)/Zn(0)的过电位不大,Zn在热力学上能还原的物质,动力学上一般都能还原
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
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ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4540-8734
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2026-1-7 10:25:42 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2026-1-7 09:23
可以算一下Co(III)/Co(II)的氧化还原电位,和实验的Zn(II)/Zn(0)电位比较,证明可以还原。Zn(II)/Zn(0)的 ...

好的老师,感谢老师提供方法。

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发表于 Post on 3 day ago | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2026-1-6 23:18
就加入一个锌原子的话,如果审稿人不是完全的外行,并且审稿人稍微有责任心的话,这种做法根本糊弄不过去 ...

请问sob老师,用团簇处理的话一般考虑多少个原子

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发表于 Post on 3 day ago | 只看该作者 Only view this author
duan1007 发表于 2026-1-20 10:36
请问sob老师,用团簇处理的话一般考虑多少个原子

需比反应物分子大一圈,至少三层。建出来是多少原子就是多少原子
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sobereva 发表于 2026-1-20 13:04
需比反应物分子大一圈,至少三层。建出来是多少原子就是多少原子

谢谢sob老师

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