目录

如何准备*.coskf文件、生成表面电荷分布图

*.coskf文件是进行COSMO-RS模拟所需要的(溶质分子、溶剂分子)文件,例如NaCl水溶液,就分别需要Na+、Cl-、H2O的*.coskf文件。对于离子液体,就分别计算阳离子、阴离子,得到各自的*.coskf文件。

SCM LOGO > COSMO-RS进入流体热力学模块,默认情况下,会提示到官网下载分子库文件。该分子库包含1872种分子的*.coskf文件。如果我们要计算的(溶质、溶剂)分子,这个库里面没有,那么就需要我们自己通过ADF模块准备。过程非常简单:

一、创建分子

建模的操作,参考:AMS软件建模教程

二、粗略优化

1,如果分子中没有金属:

点击窗口底部 ⚙ 按钮,分子将被使用UFF力场快速地优化得到较为合理的结构,一般较小的分子几秒钟就优化完了,大分子则慢一些。然后用Mopac方法,进一步精确优化:右键点击 ⚙ 按钮,选择Mopac,然后就会继续优化,一般小分子一分钟以内就优化好了,大一些的会慢一些,建议多优化几次。

2,如果分子中包含金属原子:

这种情况不能用UFF力场优化,所以直接右键点击 ⚙ → Mopac优化即可。原子数比较多的话,建议多优化几次。

三、生成 *.coskf 参数

这个过程实际上包含了2个步骤,软件自动连续完成了:

  1. 精确地采用DFT优化(所以前面用UFF、Mopac优化得到很好的结构,能够大大减小这一步的时间)
  2. 使用DFT生成*.coskf

AMSinput > Main > Task > COSMO-RS Compound,则所有相关的参数都自动选好了。唯独需要调整的是:

例如,H3O+的分子的参数:

注意其他参数不允许修改!这些参数与COSMO-RS模块中的参数是对应的,修改这些参数将导致与COSMO-RS、COSMO-SAC的参数匹配度降低,从而结果质量下降!

File > Save as保存任务,之后提交任务。软件的并行计算,参考Linux、Windows桌面系统:使用图形界面提交任务、指定任务核数

四、得到文件

计算完毕之后,任务所在文件夹里面,就有了*.coskf文件供COSMO-RS模块使用。

查看σ-Profile对应的表面电荷三维空间分布:SCM → View → Add → COSMO:Surface Charge Density → On COSMO surface points/on COSMO surface (reconstructed)两个选项,前者是点分布:

第二个选项是面分布(点击底部COSMO surface → Show details → 修改透明度Opacity):

五、使用该*.coskf文件

SCM LOGO > COSMO-RS打开COSMO-RS模块。在COSMO-RS窗口点击Compounds > Add Compound(s) 添加前面生成的*.coskf文件(注意更改“文件选择窗口”右下角,文件类型为coskf,不然可能找不到。

六、有的情况,需要补充数据

添加完毕之后,窗口会列出所有导入的分子,对某些性质计算(具体可以参考相应的教程),用户需要在下方Input Data中,为这些分子添加更精细的实验参数:

  1. 对固体的溶解度来说,熔点、熔化焓(Melting point,Δ_fusion H)的数值非常重要,注意,没有实验数据的情况下,点击Estimate按钮可以估算一个数值,如果不估算也不输入,则该值将使用0值,精度将大大下降;
  2. 计算蒸汽压、气液相平衡、共沸等性质时,蒸汽压方程数据非常重要,注意,Antoine系数最好有实验数据,没有实验数据的情况下,点击Estimate按钮可以估算一个数值,如果不估算也不输入,则该值将使用0值,精度将大大下降;