Multiscale provtagning av en heterogen vatten/Metal Catalyst gränssnitt som använder täthetsfunktionalteori och kraftfält molekyldynamik

Ett betydande antal heterogeneously-katalyseras kemiska processer uppstå under flytande, men simulera katalysator funktion under sådana förhållanden är utmanande när det är nödvändigt att inkludera lösningsmedel molekylerna. Bond brytande och bildar processer modelleras i dessa system kräver användning av kvantkemiska metoder. Eftersom molekyler i den flytande fasen är under konstant thermalen vinkar, skall simuleringar också omfatta configurational provtagning. Detta innebär att flera konfigurationer av flytande molekyler måste simuleras för varje katalytisk arter av intresse. Målet med det protokoll som presenteras här är att generera och prova banor av konfigurationer av flytande vattenmolekyler runt katalytisk arter på platta övergång metall ytor på ett sätt som balanserar kemiska noggrannhet med computational bekostnad. Specifikt, används kraftfält molekyldynamik (FFMD) simuleringar för att generera konfigurationer av flytande molekyler som därefter kan användas i kvantmekanik-baserade metoder såsom täthetsfunktionalteori eller rättsverkan molekylär Dynamics. För att illustrera detta, Detta manuskript, används protokollet för katalytisk intermediärer som kan vara inblandade i väg för nedbrytning av glycerol (C₃H₈O₃). De strukturer som genereras med hjälp av FFMD modelleras i DFT för att uppskatta enthalpies av utläggning av katalytisk arter och identifiera hur H₂O molekyler deltar i katalytisk dekomponeringar.