溶剂筛选：批量筛选气体溶质的离子液体溶剂

通过 Python 脚本，遍历不同阴阳离子组合（自动考虑其电荷与比例）形成的溶剂中，计算用户指定的气态溶质在其中的活度系数（使用无限稀释模型）以及亨利常数、溶解度。

运行环境

Windows

AMSJobs → Help → Command-line 打开命令行，输入 sh 回车进入命令行环境，筛选作业在该环境中完成，将生成 Excel 结果文件以及图，便于用户进行数据处理。

另外，需要安装 pandas 包。安装方法：在命令行中输入

amspython -m pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple pandas

回车，大约几十秒即可安装成功。

如果 HDB、HDA、溶质数量特别巨大，需要并行化处理，则还需要安装 multiprocessing 包，安装方法：在命令行输入

amspython -m pip install multiprocessing

回车。这个包似乎没有找到国内的镜像，因此可能连接国外服务器太慢，导致安装失败。

Linux

在 AMS 环境变量生效的情况下，直接进入命令行即可，当然也需要类似安装 pandas、multiprocessing 包。

准备阴离子、阳离子、溶质

这要求清楚分子的三维结构，三维结构的确认，参考教程“寻找分子真实构型/多个异构体共存的分子的谱学性质的玻尔兹曼平均、生成*.coskf文件”的前两步。

*.coskf 文件的制作参考教程：

AMS 提供一个离子液体库，包含 80 个阳离子和 56 个阴离子，下载链接：http://downloads.scm.com/Downloads/crs/ADFCRS-2018.zip

筛选过程

文件下载：（点击），注意解压到一个不含中文、空格、括号的路径中。压缩包包含：

一个 Python 脚本
一个文件夹 coskf-IL，该文件夹中中的 IL 文件夹存放阴阳离子的 *.coskf 文件，solute 存放溶质的 *.coskf。用户如果增加 AMS 自带离子液体库之外的阴阳离子，*.coskf 文件的命名也应遵照例子中的规则
一个 IL_list.csv 文件，列出了 AMS 自带离子液体库中所有阴阳离子，如果用户有超出该范围的阴阳离子，则按照类似格式在表格中追加即可。

真正计算的时候，只计算提供了 *.coskf 文件的阴阳离子。脚本将会一次性遍历所有阴阳离子组合。

脚本参数修改

注意修改 Python 脚本需要专门的编辑器，如果用户没有编辑器，可以在关闭输入法的前提下，用写字板手动敲入字符修改（不要从其他地方粘贴进来，这会导致格式问题），或参考Python脚本的专业编辑器。推荐后者。

cal_type = 'activitycoef'
method   = 'COSMORS'

solute = 'Carbon_dioxide.coskf'
temp = 25 + 273.15
cal_Henry = True   #If True -> calculation of Henry's constant using IDAC*Pvap
plt_option= True   #If True -> visualization of the results with a contour plot
MPI_option= False   #If True -> conduct the calculation with multiprocessing
ncore=8            #numbers of processes used for multiprocessing

该脚本使用 COSMORS 方法，可以修改为其他方法，包括：
- COSMORS
- COSMOSAC
- COSMOSAC2007
- COSMOSAC2010
- COSMOSAC2013
- COSMOSAC2016
- COSMOSACDHB
该脚本的溶质为 Carbon_dioxide.coskf
温度为 25°C
如果成功安装了 multiprocessing，则可以将 MPI_option= False 改为 MPI_option= True，从而可以使用多个核心，如果使用n个核心数通过 ncore=n 来设置。

Pvap = np.power(10, 6.35537 - 2067.0/(temp+156.462) )

这里 6.35537、2067.0、156.462 是 Antonie equation 中CO2的 A、B、C。用户如果没有相关数据，可以在 NIST 查询，参考Antoine Equation Parameters 查询 (来自 NIST)，（目前脚本中的 A、B、C 数据是从其他地方拟合得到的，因此与 NIST 中的数据不同）

运行方式

在如上命令行环境中，进入脚本所在文件夹（如果 AMSJobs 进入该文件夹，则 Help → Command-line输入 sh 回车即处于该文件夹下），输入命令：

amspython example10_IL_screening_MPI.py

回车即开始运行。

结果查看

一般很快运行完毕(案例中的文件数量耗时几十秒)，结果在文件夹中，包含一个 Excel 文件，详细列出不同阴阳离子组合下，溶质的活度系数、亨利常数、1 bar 下的溶解度（采用公式 x = 1bar/H 计算得到），以及简单的一个图示，更方便地比对亨利常数。

如果输出出现了“The vapor pressure of the solute is not defined”这个提示，就表示编辑Python脚本的时候，修改Pvap这一行格式出错了。使得这一行失效了，不要复制粘贴，用写字板打开之后，删除之前的数值，然后手敲新的数值。或者如上文所说，在专业的Python脚本里面去编辑。

目录