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[交流] zeolite DFT adsorption

分子篩是一類多孔無機(jī)晶體材料，廣泛應(yīng)用在工業(yè)吸附，分離，離子交換，催化領(lǐng)域中。目前采用DFT方法研究分子篩吸附的研究主要集中在活性位置的酸性，選擇性，物理/化學(xué)吸附特性上。由于分子篩是三維周期性晶體材料，量化方法研究多采用簇模型研究局部活性中心。簇模型多采用8T~8MR為主的小簇。由于分子篩具有獨(dú)特的孔道和籠型結(jié)構(gòu)，使其具有選擇催化的作用，研究孔道和窗口作用多采用ONIOM方法，QM和MM方法相結(jié)合。分子篩吸附堿性小分子如，CO、N2、CH4驗(yàn)證其活性強(qiáng)度。吸附CO等屬于物理吸附，H-O(CO）的相互作用，該體系中存在一定范圍的氫鍵作用，簇模型的研究與孔道及cage模型吸附作用強(qiáng)弱會(huì)有明顯差距�？椎赖拇嬖跁�(huì)使其體系中形成更多長程氫鍵作用。以吸附甲醇為例，8MR的簇模型吸附多被研究，1996年science上發(fā)表過CHA吸附甲醇物理和化學(xué)吸附的行為。隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，更多的泛函應(yīng)用在計(jì)算中，目前最流行的B3LYP泛函。但是我個(gè)人理解，這個(gè)泛函研究8MR中等模型還很合適，在研究更大的體系，包含更多氫鍵，遠(yuǎn)程作用時(shí)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的誤差。由于分子篩ONIOM模型原子數(shù)達(dá)到150~300,對(duì)于每一步結(jié)構(gòu)優(yōu)化的頻率計(jì)算都是一種挑戰(zhàn)，不知前人做如此大的體系是否每步都計(jì)算了單點(diǎn)的freq。我的經(jīng)驗(yàn)是，即使固定原子的晶體學(xué)原子坐標(biāo)，優(yōu)化后freq還是有10幾個(gè)虛頻，多是結(jié)構(gòu)本身對(duì)稱性原因引起的。如何消掉這些虛頻并不是件容易的事。

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1樓 2013-02-04 18:13:09

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meteoric30

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026li: 金幣+5 2013-02-05 12:47:45

其實(shí)這個(gè)問題很簡單，首先lz已經(jīng)在頻率上嘗試了，即使固定也會(huì)有虛頻，在irc以及吸附的計(jì)算過程中，只需計(jì)算其中反應(yīng)的分子篩的幾個(gè)原子看是否有虛頻即可，如果需要zpe的矯正就需要全部計(jì)算freq。

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2樓2013-02-05 12:37:50

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2樓: Originally posted by meteoric30 at 2013-02-05 12:37:50
其實(shí)這個(gè)問題很簡單，首先lz已經(jīng)在頻率上嘗試了，即使固定也會(huì)有虛頻，在irc以及吸附的計(jì)算過程中，只需計(jì)算其中反應(yīng)的分子篩的幾個(gè)原子看是否有虛頻即可，如果需要zpe的矯正就需要全部計(jì)算freq。

非常感謝你的幫助，比如我取CHA或是ZSM-5型分子篩，大概300原子的體系，其中包含籠和孔道，吸附的主要位置以往文獻(xiàn)里算的是8MR或是10MR這樣的位置。那在固定除8MR之外的原子優(yōu)化后，freq會(huì)有一些虛頻，只要8MR這部分原子沒有虛頻是可以繼續(xù)做下一步吸附計(jì)算嗎？
你的ZPE校正是整個(gè)體系300原子優(yōu)化之后freq不能有虛頻，是這么理解？

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3樓2013-02-05 12:53:56

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026li: 金幣+5 2013-02-05 13:38:46

引用回帖:

3樓: Originally posted by 026li at 2013-02-05 12:53:56
非常感謝你的幫助，比如我取CHA或是ZSM-5型分子篩，大概300原子的體系，其中包含籠和孔道，吸附的主要位置以往文獻(xiàn)里算的是8MR或是10MR這樣的位置。那在固定除8MR之外的原子優(yōu)化后，freq會(huì)有一些虛頻，只要8MR這部 ...

那在固定除8MR之外的原子優(yōu)化后，freq會(huì)有一些虛頻，只要8MR這部分原子沒有虛頻是可以繼續(xù)做下一步吸附計(jì)算嗎？
是的
孔道的虛頻基本是消不掉的，我意思zpe的時(shí)候就別看虛頻了，總體計(jì)算頻率的時(shí)候肯定是有的。

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4樓2013-02-05 13:00:11

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4樓: Originally posted by meteoric30 at 2013-02-05 13:00:11
那在固定除8MR之外的原子優(yōu)化后，freq會(huì)有一些虛頻，只要8MR這部分原子沒有虛頻是可以繼續(xù)做下一步吸附計(jì)算嗎？
是的
孔道的虛頻基本是消不掉的，我意思zpe的時(shí)候就別看虛頻了，總體計(jì)算頻率的時(shí)候肯定是有的。...

好的，謝謝你，我一直苦惱孔道的虛頻，一直沒消掉。

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5樓2013-02-05 13:39:51

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