吸附剂比表面积计算公式(如何计算吸附能)

在我们阅读文献和做计算时,常常会用到吸附能的计算。那我们如何获得吸附能呢?这里小编跟大家讲解一下,看完就知道如何计算啦!

一什么是吸附能?

首先,我们要明白什么是吸附能,它的定义是什么?顾名思义,吸附能是指吸附物A吸附在基底B过程中产生的能量。吸附能Eads的计算公式为:Eads=EAB-EA-EB

其中,EAB是指物质A吸附在基底B后体系AB的能量,EA是指物质A的能量,EB是指基底B的能量。

二如何获得吸附能?

我们用MatCloud 材料云,讲解如何用第一原理能量计算。这里选MatCloud 的原因,是因为它仅需浏览器就可开展材料计算,无需下载安装任何软件,非常便捷。首先,在百度上搜索“Matcloud ”平台,进入官网,获得吸附物A、基底B、物质AB的能量我们只需要做一步几何优化。详细操作方法如下:

01通用导入组件

先【新建工作流】,如图所示拖入【通用导入组件】和【结构优化】

接着,点击通用输入组件—参数设置,此处我们选择从【数据库】导入H2(吸附物A)、石墨炔(基底B)、H2吸附于石墨烯(物质AB)的结构;

吸附剂比表面积计算公式(如何计算吸附能)(1)

02结构优化参数设置

结构优化中的参数的详情我们可参照“结构优化与高通量结构优化“操作教程详情页

(注:本部分参数设置仅供参考,可根据自己的实验需求进行修改)点击结构优化—参数设置:

① Geometry Optimization一列参数设置:

【Algorithm】参数:结构优化算法选用“RMM-DIIS”

【Convergence Tolerance】参数:结构优化采用力收敛标准(Force),设置为0.02 eV/Ang

其他选项均按默认参数设置;

吸附剂比表面积计算公式(如何计算吸附能)(2)

② General Setting 一列参数设置:

【Energy Cutoff】:平面波截断能设置为750 eV(可根据自己的要求修改)

其他选项均按默认参数设置;

吸附剂比表面积计算公式(如何计算吸附能)(3)

③ SCF一列参数设置:

【SCF Tolerance】:电子自洽迭代收敛标准设置为10-5 eV/Atom

【SCF K-Points】:k点设置为6x6x4

其他选项均按默认参数设置;

吸附剂比表面积计算公式(如何计算吸附能)(4)

④ HPC一列参数设置:

此列主要设置计算时选用的节点数以及每个节点的核心数,此例按默认参数设置;

所有的参数设置完毕后点击【Save】按钮。

03提交任务

参数设置完毕后,点击右上角的提交按钮,提交任务。

吸附剂比表面积计算公式(如何计算吸附能)(5)

04任务状态查看

转圈表示此组件正在顺利运行;对勾表示此组件运行结束

暂停表示此组件手动暂停;叹号表示此组件计算出错

吸附剂比表面积计算公式(如何计算吸附能)(6)

05查看计算结果

点击任意组件—查看结果,即可得到结果详情:

吸附剂比表面积计算公式(如何计算吸附能)(7)

点击结构优化—查看结果—后处理—查看,我们就可以分别得到3个物质的能量E。

吸附剂比表面积计算公式(如何计算吸附能)(8)

接下来,按公式Eads=EAB-EA-EB计算,我们就可以得到吸附能了。

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