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[综合交流] 简单量子化学问题答疑专帖(旧版,已关帖)

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发表于 Post on 2021-11-10 20:16:08 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 GSIC 于 2021-11-10 20:19 编辑

在搭建Pd(111)面过程中为了减少计算量同时保证至少有三层结构所以采用了倒锥形Pd19和Pd46,结构优化过程中不冻结原子
其中Pd46在结构优化过程中遇到了SCF不收敛的问题l701,Pd19则优化成功,但由于最外层Pd配位不足所以结构稍微有些变形。

于是采用优化成功的Pd19和CO进行结构优化及频率计算,一次固定底下两层Pd一次不固定,计算得到的结构相似但不固定的一方能量更低,
能够看出吸附一氧化碳后下层Pd同样向上位移,问题出现在添加氢原子进行结构优化时不论是否固定Pd都会持续出现SCF不收敛的问题。

所以想问问这种情况下Pd的结构该如何搭建,计算过程中要注意什么?
sobereva老师的解决SCF不收敛的方法也读过了,碍于基础有限,不知道该怎么应用,尤其是如何使用初始猜测相关的更是一头雾水。
希望有老师可以指点一二

202111101944005632..png (35.94 KB, 下载次数 Times of downloads: 12)

202111101944005632..png

202111101942391042..png (72.56 KB, 下载次数 Times of downloads: 6)

202111101942391042..png

202111101941032507..png (69.33 KB, 下载次数 Times of downloads: 7)

202111101941032507..png

202111101938502679..png (72.56 KB, 下载次数 Times of downloads: 11)

202111101938502679..png

Pd19COH_2NF.log

118.08 KB, 下载次数 Times of downloads: 0

Pd19COH_1.log

160.4 KB, 下载次数 Times of downloads: 0

Pd19COH_2.gjf

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Pd19COH_1.gjf

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Pd46_NF.log

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发表于 Post on 2021-11-10 20:22:58 | 只看该作者 Only view this author
GSIC 发表于 2021-11-10 20:16
在搭建Pd(111)面过程中为了减少计算量同时保证至少有三层结构所以采用了倒锥形Pd19和Pd46,结构优化过程中 ...

抱歉
单独发帖怎么都发不出去,附件里重复的图片也删除不掉,突然内容量就上去了

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发表于 Post on 2021-11-10 23:10:07 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2021-11-10 16:59
针对S1结构进行,找到稳定波函数以后,以稳定波函数为初猜,继续优化,优化收敛以后再做稳定性分析,以此 ...

老师您好,又想到一个问题想咨询您一下,您说波函数稳定性计算是针对S1结构进行,想问您一下,那在计算稳定性的时候需要加入 td关键词吗,还是说计算稳定性的时候只是用优化出来的S1结构,不用做tddft?谢谢老师。

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发表于 Post on 2021-11-11 01:42:15 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 wzkchem5 于 2021-11-10 18:43 编辑
Jameslzy 发表于 2021-11-10 16:10
老师您好,又想到一个问题想咨询您一下,您说波函数稳定性计算是针对S1结构进行,想问您一下,那在计算稳 ...

只有参考态波函数(或者通俗一点但不太严谨地讲,基态波函数)有稳定性的概念,包括所谓“TDDFT有负激发能说明波函数不稳定”也是说明当前结构下的基态波函数不稳定,而不是那个负激发能的激发态的波函数不稳定。所以要在S1结构下对S0做稳定性计算,不加td
Zikuan Wang
山东大学光学高等研究中心 研究员
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-11-11 04:08:55 | 只看该作者 Only view this author
GSIC 发表于 2021-11-10 20:16
在搭建Pd(111)面过程中为了减少计算量同时保证至少有三层结构所以采用了倒锥形Pd19和Pd46,结构优化过程中 ...

用簇模型表现表面必须得冻结边缘原子,参考
使用量子化学程序基于簇模型计算金属表面吸附问题
http://sobereva.com/540http://bbs.keinsci.com/thread-16532-1-1.html

不要用B3LYP算这个,上文说了

我不知道你说的添加氢原子是什么意思,这种体系边界不可能加氢

你的簇取得也太小,吸附位点周围至少也得有完整两圈基底的原子。参考上文的模型

这种d族的簇模型SCF一定难收敛。我一般建议用CP2K来算
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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发表于 Post on 2021-11-11 08:47:22 | 只看该作者 Only view this author

Gaussian计算时遇见l301错误如何解决?

用MS直接构建了一个SiO2纳米球(系统里的纳米簇球形),因为之后要负载均相,所以想用Gaussian来算。但是计算结果显示l301错误,不知道是不是结构问题。求问大神们该如何修改输入文件。谢谢 q2.log (229.41 KB, 下载次数 Times of downloads: 3) q2.gjf (21.99 KB, 下载次数 Times of downloads: 3)

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-11-11 09:21:27 | 只看该作者 Only view this author
zhining 发表于 2021-11-11 08:47
用MS直接构建了一个SiO2纳米球(系统里的纳米簇球形),因为之后要负载均相,所以想用Gaussian来算。但是计 ...

结构明显离谱,计算之前起码先凭借基本化学直觉检查一下结构有无意义
当前一堆硬伤,一堆Si、O就那么悬着,悬键也不饱和。还有莫名其妙的OH出现在截断处。还有不少氢出现在完全离谱的位置。完全乱七八糟
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发表于 Post on 2021-11-11 10:06:06 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2021-11-8 22:21
水溶剂下水的吸附能没有明确定义,因为你不管以什么方式往表面上加一个水分子,都会把一个已有的水分子挤 ...

老师您好,我有一个想法,就是定义一下水溶剂中水的吸附能,然后发表一篇文章,我做的是可以在多相和非多相反应的单原子催化剂,请老师看看可行度。
大体思路有两套:
1. 在催化剂周围放水分子,当水分子到一定数量,继续累加水分子以后,吸附能增加小于10kcal或者5kcal时候(或者定义为吸附能增加小于吸附一个水分子的1/5时候),不在累加,之后再考虑隐式溶剂的影响,这时候我们计算出来的就是认为是水溶剂下水的吸附能。做10个单原子催化剂体系的,如果算出来的吸附能和吸附一个水分子的吸附能是呈线性关系的,那么就可以认为我这个结果是可行的。这里有一点我不是很清楚,之前老师说可以考虑显示或者显示加隐式,什么时候要考虑隐式的作用呢?
2. 我觉得上述方案并不是很准确,我想是不是根据单原子催化位点的吸附水分子饱和性进行判断要不要继续加水分子。如果每个水分子距离单原子活性位点距离都差不多,就可以认为活性位点没有饱和。比如我吸附4个水分子,都是在单原子催化位点附近,而我加第五个水分子时候,距离活性位点就很远了,这时候我们就认为催化活性位点饱和,而不再考虑第五个水分子的对活性位点的作用。也是可以做和气相下吸附一个水分子的能量进行整体对比来判断准不准确。有个和第一个方案的同样的问题,这里什么时候要考虑隐式溶剂作用?

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发表于 Post on 2021-11-11 10:35:39 | 只看该作者 Only view this author
wzkchem5 发表于 2021-11-11 01:42
只有参考态波函数(或者通俗一点但不太严谨地讲,基态波函数)有稳定性的概念,包括所谓“TDDFT有负激发 ...

好的收到,十分感谢老师

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发表于 Post on 2021-11-11 11:19:08 | 只看该作者 Only view this author

Gaussian中l301错误应如何修改输入文件

用MS自动生成的SiO2纳米球,半径为10A,投作业后直接显示l301错误。但是半径为5A的纳米球,用09算了1天多,还没停,不过投linux也是直接错的,求问应该如何修改输入文件。最近的输入文件好不容易排上队,还没开始就挂了,太痛苦了。
Rotational constants (GHZ):      0.0018503      0.0018351      0.0017727
Standard basis: 6-31G(d) (6D, 7F)
The combination of multiplicity 1 and  3439 electrons is impossible.
Error termination via Lnk1e in /usr/local/software/g09/l301.exe at Tue Nov  9 16:04:14 2021.
Job cpu time:       0 days  0 hours  0 minutes 10.1 seconds.
File lengths (MBytes):  RWF=    105 Int=      0 D2E=      0 Chk=      1 Scr=      1

q2.log (229.41 KB, 下载次数 Times of downloads: 0) q2.gjf (21.99 KB, 下载次数 Times of downloads: 4)

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发表于 Post on 2021-11-11 11:27:07 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 zjxitcc 于 2021-11-11 11:40 编辑

报错不要说Lxxx错误,直接找到有效报错信息。看《Gaussian 常见报错及解决方法;新手求助报错时的注意事项》http://bbs.keinsci.com/thread-4829-1-1.html

量子化学计算不是点鼠标、简单的文件转化,不要被M$给惯坏了。描述一个目标计算体系至少要有结构、电荷和自旋多重度,不能随便填电荷和自旋多重度。如果自旋多重度搞不清楚,压根没法做计算。你这报错是电荷和自旋多重度不匹配。

如果你在MS里构造的结构没有周期性,那么要考虑边界补氢原子,这种体系最好保证整体闭壳层。
自动做多参考态计算的程序MOKIT

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发表于 Post on 2021-11-11 13:03:51 | 只看该作者 Only view this author
本帖最后由 GSIC 于 2021-11-11 15:40 编辑
sobereva 发表于 2021-11-11 04:08
用簇模型表现表面必须得冻结边缘原子,参考
使用量子化学程序基于簇模型计算金属表面吸附问题
http://s ...

谢谢sob老师,我准备用DSDPBEP86把之前的Pd46簇再算一下。计算环境是四个E5-2680 v4,总共56核,512G内存,还有八个NVIDIA TESLA P100的核心,不过因为不知道应不应该调用GPU核心所以Input里没写。我把Input 文件上传了,希望老师看看有问题没有,或者说我这样的计算级别需不需要双杂化泛函。 Pd46.gjf (3.36 KB, 下载次数 Times of downloads: 4)
修改:又看了不少sob老师推荐的PBE0,现在尝试采用这个泛函重新计算,配合def2tzvp EmpiricalDispersion=GD3BJ,目前在排队估计晚上有结果

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发表于 Post on 2021-11-11 16:57:41 | 只看该作者 Only view this author
329678001 发表于 2021-11-11 03:06
老师您好,我有一个想法,就是定义一下水溶剂中水的吸附能,然后发表一篇文章,我做的是可以在多相和非多 ...

隐式溶剂模型考虑的是那些你没有显式画出来的水分子的影响,因为水溶剂里有无穷多个水分子,而你只能算有限个,所以要用隐式溶剂模型近似考虑剩下那无穷多个水分子的贡献。
你说的方法不解决实际问题,这里的关键问题在于,吸附能是吸附了水分子的表面的能量,减去自由水分子的能量,再减去没有吸附这个水分子的表面的能量。那么问题来了,怎么定义在水溶剂里的“没有吸附这个水分子的表面的能量”?这个本身就是自相矛盾的。你可以在水溶剂存在下,把表面上的一个水分子抠掉来做计算,但是问题又来了,你做不做结构优化?如果做结构优化,周围的水分子就把这个空位填上了;如果不做结构优化,那么你算出来的不仅是水分子和表面的吸附能,还包括了这个水分子和旁边其他水分子的作用能。
Zikuan Wang
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发表于 Post on 2021-11-11 17:09:57 | 只看该作者 Only view this author
在光催化计算中,我用加一个正电荷算电子自旋密度和tddft跑激发态这两种方法查看产生空穴的位点,结果显示主要的位置不对,tddft的结果和实验吻合,是不是意味着:1,加正电荷的跑的结构不对,2 光催化质子转移的反应是不是需要在激发态上跑过渡态?

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2021-11-11 17:22:40 | 只看该作者 Only view this author
din5g 发表于 2021-11-11 17:09
在光催化计算中,我用加一个正电荷算电子自旋密度和tddft跑激发态这两种方法查看产生空穴的位点,结果显示 ...

1 分清楚波函数和几何结构。当前都没牵扯到结构的不同。另外,是光激发不是光电离,理应算激发态
2 是
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