ADF Webinar(费米科技免费在线培训 第2期):ReaxFF模拟金属催化碳纳米管生长

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主讲人: 刘俊 ADF技术支持

    期:2015326日(周四)   14:00-15:30

    数: 25

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本次在线讲座,使用ADF软件中的ReaxFF模块,重现文献中在NiCo催化作用下,碳纳米管生长的模拟研究;以此为例,可以推广到其他化学反应的模拟,例如煤炭分子以及其他大分子的热解和燃烧、催化化学等;此外还包括力场参数的了解与简单的修改。本次课程更适合实验工作者、初学者。

参考文献:J. Phys. Chem. A 2005, 109, 493-499

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培训使用输入、输出文件下载

  1. ReaxFF的物理模型和原理
  • ReaxFF力场的物理内涵
  • ReaxFF程序进行模拟的计算流程
  • ReaxFF力场参数
  • 临界现象
  1. ADF-ReaxFF的使用
  • 基本参数设置

    1

    Ni催化碳纳米管生长

  • 输入输出文件
  • 系综、升温降温过程、设定特定区域温度、任务重启、固定部分原子位置
  • 任务并行设置
  • 结果的读取与分析
  1. 文献实例的练习:Ni、Co催化作用下,碳纳米管生长的模拟
  • 分子模型的创建
  • 反应动力学模拟模型的创建
  • 力场的读取和修改
  • 结合文献对比
  1. 答疑与讨论

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附录II: ReaxFF介绍,及其在ADF中的特点

传统分子力场方法由于对键级的依赖性而无法模拟键级连续变化的化学反应过程。反应力场ReaxFF(Reaction Force Field)是Adri van Duin等发展的新型分子动力学方法。ReaxFF允许模拟过程中,原子之间的键级从0(未成键)到经验键级(例如3)之间连续的变化,因此可用于化学反应过程的模拟。目前已成功应用于有机分子高温反应(热解、燃烧与爆炸)、催化反应、纳米管成形、高能物质动力学过程等模拟。对于介观尺度体系,ReaxFF耗费成本与分子动力学接近,却可以得到与DFT计算相近的结果,更重要的是能够预测可能发生的反应,并观察到各种可能的反应路径。

ADF对ReaxFF方法的支持包括:完善的图形化建模、参数设置、任务管理、结果分析工具,在并行化大体系的计算方面,表现更佳。增加了增加巨正则系综蒙特卡洛(Grand-Canonical Monte Carlo)模拟功能。并开发了新的力场:BaYZrCHO、CaSiAlO、CHOAlSi、CHOFe、CHOFeAlNiCuS、CHOLi、CHONPt、CHONSMgPNaCuCl、CHONSSiNaFZr、CHONSSiPtZrNiCuCo、CHOSMoNiLiBFPN、Co、CuCl-H2O、FeOCHCl、Glycine、HCONSB、PDMSDecomp、PdO、PtCH、SiC、SiOAlLi、SiONH、TiClOH、TiOCHNCl。


ADF Webinar: 第2期现已结束,欢迎观看视频。