溶剂筛选：批量筛选液体溶质的离子液体溶剂

通过 Python 脚本，针对用户指定的液态溶质，遍历不同阴阳离子组合（自动考虑其电荷与比例）形成的液态溶剂。指定温度下，计算液液平衡，找到混溶间隙，供用户参考其混溶性。

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。

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。

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：

• 如何准备＊.coskf文件、生成表面电荷分布图
• 使用脚本批量地从xyz文件生成*.coskf文件

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

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。这些命名等信息，将会出现在输出结果的excel表格中，因此命名应便于用户阅读。

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。

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 = 'binmixcoef'
method   = 'COSMOSACDHB'

solute = 'Water.coskf'
temp = 298.15
MPI_option= False   #If True -> parallel calculation
maxjobs=8           #numbers of processes used for parallel calculation

• 该脚本使用 COSMOSACDHB 方法，可以修改为其他方法（具体使用前，应使用实验数据，进行测试找到最合适的方法。混溶性间隙对模型参数非常敏感），包括：
  • COSMORS
  • COSMOSAC
  • COSMOSAC2007
  • COSMOSAC2010
  • COSMOSAC2013
  • COSMOSAC2016
  • COSMOSACDHB
• 该脚本的溶质为 Water.coskf
• 温度为 298.15 K
• 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 maxjobs=n 来设置。

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 example_IL_LLE_auto.py

回车即开始运行。 如果运行成功，则屏幕输出类似如下：

运行完毕，将生成一个 IL_screening.csv 文件：

该计算实际上是采用液液平衡的计算方式，分析结果的。表格中分别列出阳离子、阴离子名称、溶质、阴阳离子电荷等。最后两列为在指定温度下，混溶间隙的起始点与终点，该数据为离子液体（阴阳离子视为一个整体）的摩尔比，例如第一种组合，该离子液体摩尔比为7.05 × 10$^{-5}$ ~ 0.941088626之间时，二者无法混溶，为两液相。

脚本中xlle还可以输出其他数据，具体如下（本文使用了前两项）：

• xlle[0] = mole fraction of component 1 (x1) at Liquid1 (L1)
• xlle[1] = mole fraction of component 1 (x1) at Liquid2 (L2)
• xlle[2] = Pressure(bar)
• xlle[3] = Temperature(K)
• xlle[4] = Pressure(bar)
• xlle[5] = Temperature(K) set to zero under isobar calculation
• xlle[6] = x1*gamma1 of Liquid 1
• xlle[7] = x1*gamma1 of Liquid 2
• xlle[8] = excess Gibb free energy of Liquid 1
• xlle[9]= excess Gibb free energy of Liquid 2
• xlle[10]= excess enthalpy of Liquid 1
• xlle[11]= excess enthalpy of Liquid 2
• xlle[12]= Gibbs energy of mixing of Liquid 1
• xlle[13]= Gibbs energy of mixing of Liquid 2
• xlle[14]= Partial Pressure of component 1
• xlle[15]= Partial Pressure of component 2
• xlle[16]= enthalpy of vaporization of Liquid 1
• xlle[17]= enthalpy of vaporization of Liquid 2