求助如何用GROMACS正确复现水和熔体不混溶的实验结果

Evan_the_Blue · 发表于 Post on 2026-7-10 19:28:28

本帖最后由 Evan_the_Blue 于 2026-7-10 19:28 编辑

求助，想请教老师和各位坛友前辈，用GROMACS经典MD研究水和熔体不混溶的可行性
体系：2000 Na+、1000 CO32- 、3000 H2O(opc3)
温压：约 600°C 4000 bar
npt: T-NoseHoover P-Berendsen,
实验发现碳酸钠-水过饱和体系，在高温高压的条件下水和碳酸钠熔体可以以任意比互溶；但是用GROMACS计算发现，无论如何，调整温度压力，整个体系都无法达到完全均匀，总是会有局部的不均匀。
1. 是否体系规模太小？
2. 当前体系经典MD可以做不混溶吗？
3. 即便存在不均匀，有什么办法量化“均匀程度”以便进行多个温度压力的横向对比，什么样的均匀程度可以被认为是已经混溶了？
若还有其他的问题请指出，非常感谢。

student0618 · 发表于 Post on 2026-7-10 19:33:09

本帖最后由 student0618 于 2026-7-10 19:36 编辑

这个应该发分子模拟子板。

当前问题用的力场很重要，离子力场用什么？

还有就是OPC系列已知在高浓度离子会过早导致结晶的artifact

Evan_the_Blue · 发表于 Post on 2026-7-10 20:02:24

本帖最后由 Evan_the_Blue 于 2026-7-10 20:17 编辑

student0618 发表于 2026-7-10 19:33
这个应该发分子模拟子板。

当前问题用的力场很重要，离子力场用什么？

1. CO3的这个LJ参数属于哪一力场，最原始的文章本身没有提供参数，是它的一个citation中提供的，作者说法是这个力场参数是适应CLAYFF的参数；Na+是基于joung2008的针对SPCE优化过的LJ参数
2. 对于这样的高压体系，更换成TIP4P/2005是否可行？离子力场如何针对TIP4P更换？
3. 另外请问现在还能切换板块吗，刚才尝试编辑失败（只能切换本板块的话题），初次发帖请多指教

SharkYYX2025 · 发表于 Post on 2026-7-10 20:24:12

出现不均匀，可能模拟时间太短，或者压浴的常数设置不合理。建议贴出来top 和模拟的mdp，细说模拟过程
然后需要排查电荷还有力场参数的合理性

Evan_the_Blue · 发表于 Post on 2026-7-10 21:23:58

SharkYYX2025 发表于 2026-7-10 20:24
出现不均匀，可能模拟时间太短，或者压浴的常数设置不合理。建议贴出来top 和模拟的mdp，细说模拟过程
然 ...

谢谢提醒，模拟时长2ns，通过轨迹发现整个模拟过程原子几乎没有大幅动过，体系总能量已经平衡
top文件：

离子的力场

opc3的结构

mdp文件

SharkYYX2025 · 发表于 Post on 2026-7-11 00:47:43

本帖最后由 SharkYYX2025 于 2026-7-11 00:51 编辑

模拟2ns太短了，当前原子又很多。建议至少10ns
压浴时间常数太大，压浴不紧，压不住，效果差。而且你rlist那些设1.2挺大，一般1就行。压浴可以改一下：tau_p = 0.5 改小了压浴效果强
如果你初始建模，分子之间有很多空隙，可以VMD显示盒子，看下模拟过程中盒子体积变了吗？应该变了，因为NPT控压会把空隙压没。若不变，那就是有问题
600摄氏度，参考温度是753K？
CO3 HCO3的电荷比较奇怪，从文献提取的话，我不知道靠谱不
constraints所有键？这个有理由吗
mdp里面nsteps 200000，步长1fs，实际做了200ps, 0.2ns，太短了所以看起来没变化

建议核对一下这些细节，可以上传完整的输入输出文件，直接可以传

当前体系规模够大。我认为可以先做每种分子/离子各二三百个（足以看出是否相分离），快速试跑完看看效果。如果理想，再做当前规模数据拿来发文章
均匀程度可以用径向分布函数RDF判断，以及统计CO3周围水分子数、钠离子周围水分子数，类似这种

sobereva · 发表于 Post on 2026-7-11 02:29:15

改成AMBER/GAFF力场框架
[CO3]2-改成sobtop创建GAFF拓扑文件，原子电荷用Multiwfn算的RESP2(0.5)再试，参考
RESP2原子电荷的思想以及在Multiwfn中的计算
http://sobereva.com/531（http://bbs.keinsci.com/thread-16190-1-1.html）
以及Na+尝试用KBFF的参数

constraints没事甭用all，我批判过无数次了

Evan_the_Blue · 发表于 Post on 2026-7-11 15:02:57

sobereva 发表于 2026-7-11 02:29
改成AMBER/GAFF力场框架
[CO3]2-改成sobtop创建GAFF拓扑文件，原子电荷用Multiwfn算的RESP2(0.5)再试，参 ...

谢谢sob老师的建议，我实践一下

Evan_the_Blue · 发表于 Post on 2026-7-11 15:03:48

SharkYYX2025 发表于 2026-7-11 00:47
模拟2ns太短了，当前原子又很多。建议至少10ns
压浴时间常数太大，压浴不紧，压不住，效果差。而且你rlist ...

这是输入文件模板，每一个体系会用脚本改温压步数，可能有点出入。感谢建议，我先修改试一下

Evan_the_Blue · 发表于 Post on 2026-7-14 23:15:09

sobereva 发表于 2026-7-11 02:29
改成AMBER/GAFF力场框架
[CO3]2-改成sobtop创建GAFF拓扑文件，原子电荷用Multiwfn算的RESP2(0.5)再试，参 ...

请问老师，我目前模拟的温度压力条件下（500-800度，3-6kbar）水模型需要修改成TIP4P/2005或OPC或SPCE等模型吗

sobereva · 发表于 Post on 2026-7-15 03:01:39

Evan_the_Blue 发表于 2026-7-14 23:15
请问老师，我目前模拟的温度压力条件下（500-800度，3-6kbar）水模型需要修改成TIP4P/2005或OPC或SPCE等 ...

优先考虑OPC。OPC在室温附近及往上较大温度范围内对水的属性描述得都相对较好，比TIP4P/2005和SPCE都强

Evan_the_Blue · 发表于 Post on 6 day ago

本帖最后由 Evan_the_Blue 于 2026-7-31 19:47 编辑

sobereva 发表于 2026-7-11 02:29
改成AMBER/GAFF力场框架
[CO3]2-改成sobtop创建GAFF拓扑文件，原子电荷用Multiwfn算的RESP2(0.5)再试，参 ...

老师，
我通过gview创建D3H点群的结构，并用gaussian在水隐式溶剂下优化，提取最终的mol2结构文件之后
在sobtop 依次执行1 2 4功能，得到GAFF力场的itp和top文件
发现文件中的键长是0.1224 nm，键角是121.69°，似乎使用了其内置的结构参数
但是我的D3H优化结果是 0.12981 nm，120°
请问我应该以哪个结构为准进行后续的RESP计算？

另，我的计算是希望复现前人在相同温度压力下的碳酸钠-水均匀体系，但是目前我用opc3和D3H的碳酸根发现无法复现混溶的现象，是否应该考虑GAFF给出的碳酸根结构（由于碳原子不在氧原子平面上，碳酸根会具有一定的极性）？

sobereva · 发表于 Post on 5 day ago

Evan_the_Blue 发表于 2026-7-31 19:39
老师，
我通过gview创建D3H点群的结构，并用gaussian在水隐式溶剂下优化，提取最终的mol2结构文件之后
...

把拓扑文件里的平衡键长改成优化后得到的实际值

Multiwfn算RESP电荷用优化完的结构的波函数文件

要复现文献，就先用前人用的参数

Evan_the_Blue · 发表于 Post on 前天 10:50

sobereva 发表于 2026-8-1 01:09
把拓扑文件里的平衡键长改成优化后得到的实际值

Multiwfn算RESP电荷用优化完的结构的波函数文件

好的，谢谢sob老师

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