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您的足迹: • 计算动态超极化率、双光子吸收截面TPA Cross Section • 如何引用AMS？ • ReaxFF-扩散系数：通过速度自相关函数或均方位移MSD，得到分析分子、原子的扩散系数 • ADF参数设置详解 • 如何查看每一帧的分子个数情况
adf:tssexample2020

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adf:tssexample2020 [2020/11/13 19:03] – [5，虚频（频率为负数）验证，计算Gibbs自由能] liu.junadf:tssexample2020 [2023/04/02 19:44] (当前版本) – [活化能] liu.jun
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-====== 过渡态搜索 ====== +====== 过渡态搜索、自由能、活化能的计算 ====== 
-本教程软件版本AMS2020.101，以$F_2$与$CH_4$的反应，演示非周期性体系，也就是分子、团簇体系的过渡态搜索。+本教程软件版本AMS2020.101，以F<sub>2</sub>与CH<sub>4</sub>的反应，演示非周期性体系，也就是分子、团簇体系的过渡态搜索。
  
 ADF搜索过渡态一般分为如下几个步骤： ADF搜索过渡态一般分为如下几个步骤：
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 {{ adf:2020tss01.png?650 |}} {{ adf:2020tss01.png?650 |}}
  
-上图中，按住Shift键，选中F、C原子，右下角出现两个原子之间的距离，之所以这个距离是因为我们估计过渡态键长大约1.4~1.6埃，所以扫描范围略比这个范围大，确保过渡态键长在扫描范围内即可。因此我们将从该距离，扫描到1.3埃。+上图中，按住Shift键，选中F、C原子，右下角出现两个原子之间的距离，之所以这个距离是因为我们估计过渡态键长大约1.4~1.6埃，所以扫描范围略比这个范围大，确保过渡态键长在扫描范围内即可。因此我们将从该距离，扫描到1.3埃。<color blue>如果缺乏相关经验，则应老老实实地确保扫描起点为反应物，终点为产物。</color>
  
 PES Scan的计算原理，参考[[adf:peswithlineartransit2020]]。参数设置如下： PES Scan的计算原理，参考[[adf:peswithlineartransit2020]]。参数设置如下：
行 73: 行 73:
 下面的表格列出了振动的频率、强度，对于虚频（频率为负），点击该行，即可看到对应的振动模式动画。进而检查是否符合过渡态特征。如果最大、最强的这个虚频确实满足过渡态特征，我们就可以继续基于该分子结构真正开始搜索过渡态，也就是下一步。 下面的表格列出了振动的频率、强度，对于虚频（频率为负），点击该行，即可看到对应的振动模式动画。进而检查是否符合过渡态特征。如果最大、最强的这个虚频确实满足过渡态特征，我们就可以继续基于该分子结构真正开始搜索过渡态，也就是下一步。
  
-  * <color grey>如果有多个虚频，只需要看最大、最强的虚频是否满足过渡态特征即可，有其他小虚频没有关系</color> +  * <color grey>如果有多个虚频，只需要看波数最大、强度明显最大的虚频是否满足过渡态特征即可，有其他小虚频没有关系</color> 
-  * <color grey>如果遇到两个峰的频率、强度接近，如何消除不需要的那个峰呢？参考[[adf:imaginaryfreq2020]]</color>+  * <color grey>如果遇到两个虚频强度接近，则表示该结构非常劣质，用于过渡态初始猜测将很难收敛到精确过渡态结构。如何消除不需要的那个峰呢？参考[[adf:imaginaryfreq2020]]</color>
  
  
行 134: 行 134:
 =====6，提取虚频的正方向和反方向振动的第3帧，保存二者的几何结构===== =====6，提取虚频的正方向和反方向振动的第3帧，保存二者的几何结构=====
  
-在Spectra窗口点击该唯一虚频，Play - Open Mode in ADFMovie可以将该振动模式的动画单独窗口显示出来。将结构从第0帧开始，手动地向右移动3帧，之后暂停在该帧，然后File-Save Geometry保存结构；以及从第0帧开始像向左移动3帧，大致到达录像的倒数第3帧）之后暂停在该帧，然后File-Save Geometry保存结构。+在Spectra窗口点击该唯一虚频，Play - Open Mode in AMSMovie可以将该振动模式的动画单独窗口显示出来。将结构从第0帧开始，手动地向右移动3帧，之后暂停在该帧，然后File-Save Geometry保存结构；以及从第0帧开始像向左移动3帧，大致到达录像的倒数第3帧）之后暂停在该帧，然后File-Save Geometry保存结构。
  
 两个结构与“过渡态”相比，分别靠近反应物和产物方向。对这两个结构，分别进行几何结构优化（对应下载的文件中的Reactant和Product），分别得到反应物和产物的结构。 两个结构与“过渡态”相比，分别靠近反应物和产物方向。对这两个结构，分别进行几何结构优化（对应下载的文件中的Reactant和Product），分别得到反应物和产物的结构。
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 优化结束后，使用各自优化好的分子结构，重新计算在指定温度、压强下的热力学性质，从而得到Gibbs自由能。将上面过渡态得到的Gibbs自由能与反应物的Gibbs自由能相减，即得到活化能。 优化结束后，使用各自优化好的分子结构，重新计算在指定温度、压强下的热力学性质，从而得到Gibbs自由能。将上面过渡态得到的Gibbs自由能与反应物的Gibbs自由能相减，即得到活化能。
 +
 +Gibbs自由能的计算，参考：[[adf:ir2020]]
 +
 +=====活化能=====
 +简而言之就是过渡态的**“能量”**-反应物的**“能量”**。
 +
 +如果活化能是应用于厄伦尼乌斯公式，用来计算反应速率，那么**“能量”**一般采用计算结束之后得到的Total Bonding energy（*.logfile尾部的“Bond Energy”、*.out文件中“Total Bonding Energy”），加上零点能（SCM → Output → Other Properties → Zero-Point Energy ，计算频率默认就可以得到该值）。
 +
 +如果考虑外部条件，则可以用Gibbs自由能的计算时，得到的焓（Enthalpy H）来相减。
 +
 +如果用Gibbs自由能相减，这个能量差值，是不能用于厄伦尼乌斯公式的。
 =====总结===== =====总结=====
  
   - 通过ADF的过渡态搜索，能够搜索到复杂的反应过程。也能够顺利地在搜索过程中，发现可能存在的中间反应过程。ADF搜索过渡态的成功率几乎可以达到100%。   - 通过ADF的过渡态搜索，能够搜索到复杂的反应过程。也能够顺利地在搜索过程中，发现可能存在的中间反应过程。ADF搜索过渡态的成功率几乎可以达到100%。
   - 注意在计算能量的时候，需要用相同的参数（基组、泛函、数值精度等）。因此，一般在优化好反应物、产物、过渡态之后，可以统一的比较高精度的参数计算一下三个结构的单点能或Gibbs自由能作为三者的能量。   - 注意在计算能量的时候，需要用相同的参数（基组、泛函、数值精度等）。因此，一般在优化好反应物、产物、过渡态之后，可以统一的比较高精度的参数计算一下三个结构的单点能或Gibbs自由能作为三者的能量。
 +  - 用户也可以基于收敛的过渡态、过渡态结构的频率计算生成的*.results/adf.rkf文件，提高精度重新再搜索一次过渡态，这样会非常快地收敛。在统一精度下计算反应物、产物、过渡态的能量。
   - 即使初始的反应路径猜测的不是很准确，甚至是错误的，最后也能通过这个过程，得到正确的反应路径。   - 即使初始的反应路径猜测的不是很准确，甚至是错误的，最后也能通过这个过程，得到正确的反应路径。
  
-AMS软件提供**免费试用**（一般为一个月），试用申请方式参见**：[[adf:trial|]]**+AMS软件提供**免费试用**，试用申请方式参见**：[[adf:trial|]]**
adf/tssexample2020.1605265433.txt.gz · 最后更改: 2020/11/13 19:03 由 liu.jun

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