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等温吸附模型各参数怎么计算(自动高通量生成原子吸附模型)

等温吸附模型各参数怎么计算(自动高通量生成原子吸附模型)原子吸附模型如何搭建图2 灰色的为表面原子;红色的为顶位位点; 蓝色的为桥位位点;绿色的为穴位位点1)顶位(Ontop):表面原子正上方的位置;2)桥位(Bridge):某一个表面原子与它第一近邻原子的中间位置;3)穴位(Hollow):三个、四个或者更多表面原子的中心位置。 

之前,我们为大家介绍了自动化、高通量随机掺杂模型的搭建《【建模干货】高通量生成不同浓度的取代掺杂结构》除了取代掺杂这种方式以外,还可以通过搭建表面、界面结构来设计高性能新材料。构建表面后会导致表面原子的不饱和配位,通常通过吸附一些基团来饱和表面原子,也就是需要搭建相应的吸附模型;在催化、电池材料等领域,经常会设计各式各样的吸附剂,也会搭建各种吸附模型。今天给大家介绍高通量吸附建模神器—MatCloud ,帮你解决吸附建模的一切问题。

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图1 吸附模型示意图

吸附位点

常见的有三种吸附位点:顶位、桥位和穴位。每一种吸附位点又可能包括多个不同的位置。

1)顶位(Ontop):表面原子正上方的位置;

2)桥位(Bridge):某一个表面原子与它第一近邻原子的中间位置;

3)穴位(Hollow):三个、四个或者更多表面原子的中心位置。 

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图2 灰色的为表面原子;红色的为顶位位点; 蓝色的为桥位位点;绿色的为穴位位点

原子吸附模型如何搭建

1.依据结构表面原子的周期性,存在着多个吸附位点,如何快速搭建包含所有吸附位点的模型?

2.所有吸附模型中如何筛选并去除这些等价结构?

3.如何在不等价的结构中筛选出最稳定或者是性能最优的结构?

4.如何创建一定吸附浓度范围内的高通量吸附模型?

吸附建模同取代建模一样让人无从下手……

MatCloud 不需要下载及安装任何软件,通过云端操作,简单参数设置,即可完成高通量吸附模型的构建。

MatCloud 能够智能识别结构中的表面原子,依据表面原子的周期性自动寻找所有可能的吸附位点,高通量生成所有可能的吸附模型,且支持根据对称性去除等价结构。

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图3 MatCloud 所有吸附位点的生成

接下来,我们以Mo2C吸附锂离子为例,说明MatCloud 平台如何高通量得到吸附模型MatCloud 高通量吸附建模实例

  • 原模型:Mo2C表面结构
  • 吸附原子:Li
  • 吸附个数:1
  • 吸附表面:上表面
  • 吸附高度:2 Å

1.上传结构

MatCloud 平台支持cif、POSCAR、mol、pdb等多种格式文件。

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图4 MatCloud 上传结构

2.创建高通量吸附建模工作流

MatCloud 的建模功能可以轻松的实现扩胞、切面、随机取代、建立吸附构型等操作。本例中,所需组件如下:

  • 点击输入控制,将【通用导入组件】拖至右边的工作流设计页面,并导入表面结构;
  • 点击建模,将组件【吸附建模(原子)】拖至右边的工作流设计页面并连接成计算流程,如下图所示:

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图5 MatCloud 吸附建模工作流

3.设置高通量吸附建模参数并提交计算
  • 确定吸附原子类型:点选元素周期表中的原子类型;
  • 点选确定吸附表面:上/下/双面;
  • 手动设置基底到吸附物质的距离(吸附高度);
  • 吸附浓度:通过指定吸附物质的个数控制吸附浓度。

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图6 MatCloud 吸附原子参数设置

高通量生成多个吸附位点

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图7 MatCloud 高通量吸附位点的生成

4.查看计算结果

  • 展示所有吸附位点的吸附模型,并支持多行展示结构。

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图8 MatCloud 高通量吸附建模结果

5.吸附结构的复用

MatCloud 搭建的高通量吸附模型支持3种导出方式——“到数据库”“到结构集”“到本地”。导出的模型可支持后续的一系列高通量性质计算。

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图9 MatCloud 高通量吸附模型导出方式

MatCloud 高通量吸附建模特点

云操作

建模功能组件化

拖拽式工作流

图形化高通量建模

自动筛选生成可能结构

支持手动筛选输出结构及导出方式

“0”机时完成建模

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便捷的自动化高通量原子吸附建模操作,你学会了吗?

偷偷说一下,此功能组件目前可以免费使用,

如此实用的功能,大家还不赶紧用起来!

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