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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 计算模拟区 » 第一性原理 » MS » 关于MS切面，计算表面能的问题
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wangqunqun33

木虫 (正式写手)

[求助] 关于MS切面，计算表面能的问题

请教一下大家：
      最近在做AlH3的表面吸附，用MS切面时，切出的表面，其原子数为AlH3分子式的整数倍，但是这样的表面在吸附分子时，总是得到很小的吸附能，只有负的1-2kcal/mol，如果切出的表面，其原子数不是AlH3分子式的整数倍，这样的表面，做吸附，得到的吸附能就很理想，为-33kcal/mol。我想问下大家，后者这个表面可否用来做研究？是不是一定要切出原子数为AlH3分子式整数倍的表面才算是AlH3的表面，如果不是整数倍，是不是就不能算是AlH3这个物质的表面了？？？
      看到小木虫上，很多人讨论极性表面和非极性表面的问题，本人也看了很多，说明一下，我的这个体系，原子数不是为AlH3分子式整数倍的表面，上下两个表面是对称的，是非极性的，我尝试着用Al的晶体中Al原子的能量去计算“不是整数倍”的那个表面的表面能，其值与文献一致。当然，“是整数倍”的那个表面，也是非极性表面，计算得到的表面能也与文献一致，但是不利于吸附，所以，请大家不吝赐教，回答下我的问题：“是不是一定要切出原子数为AlH3分子式整数倍的表面才算是AlH3的表面，如果不是整数倍，是不是就不能算是AlH3这个物质的表面了？？？”
       说了很多，不知道说明白了没有，麻烦大家细细读来，不吝赐教，万分感谢！！！！
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1楼2013-05-11 22:13:18
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

cenwanglai

荣誉版主 (知名作家)

老和山猥琐派九段

优秀版主

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
（1）Terminal surface的选择，我个比较有意思的题目。如果001面和002面分别暴露，表面上的“活性位”吸附活性不一样，那就需要认真讨论。
到底以那个面作为终点，我个人的经验是：在真空和绝对零度条件下，截出的面剩余配位数越高越稳定，吸附活性越低。这种面是热力学稳定面，一般通过煅烧和退火处理就能得到以这种面为优势暴露面的材料。
如果引入表面导向剂，比如在TiO2表面引入HF，就能得到光催化分解水活性很高的101面（？做参考前请自行核实）。但101面不是TiO2热力学最稳定面。
（2）作为计算上的考虑，可以比较截断位置不同，表面形成能的相对大小。表面形成能最大的结构，实际材料倾向于在这里断开形成界面。
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wangqunqun33
2楼2013-05-11 22:30:27
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wangqunqun33

木虫 (正式写手)
表面形成能是不是就是表面能？是不是就是这个公式：E(surface)=[E(slab)-E(bulk)]/2A?如果是这样的话，表面形成能最大的结构，虽然实际材料倾向于在这里断开形成界面，但是由于其表面能高，那不是不会稳定存在吗？还有，如果切出来的表面，其原子数不符合化学计量比，这样的表面如果也可以算是该物种的一个表面的话，应该如何计算表面能？？？最好能举例说明！！先谢谢啦！！！！坐等回复！！！！
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5楼2013-05-12 22:14:40
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953623702

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
切出来的面应该要与体相化学计量比一致，否则建的表面模型不能代表体相的某个表面。要判断表面是否切正确，最终判断依据是表面能和表面原子配位数及键长。这些与你切的厚度、固定的层数、暴露的原子端都有一定的关系。当你算出的表面能和表面原子驰豫与文献中的一样，你切的表面就很可靠了。至于表面吸附能，要看你的小分子的类型及其初始吸附位，最可靠的方法是做动力学模拟。至于你说的表面吸附能太小，我觉得只要与别人算的差不多就行了，而且吸附能到了-33kcal/mol也太夸张了，这是非常稳定的化学吸附，甚至已经生成了非常稳定的化学键了，这符合事实吗？
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wangqunqun33
6楼2013-05-13 08:36:51
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cenwanglai

荣誉版主 (知名作家)

老和山猥琐派九段

优秀版主

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
wangqunqun33: 金币+5, ★★★很有帮助, 谢谢！ 2013-05-13 11:00:30
引用回帖:
9楼: Originally posted by wangqunqun33 at 2013-05-13 09:45:53
那您认为是不是表面的原子数一定要满足化学计量比？？...

暴露面上原子个数不一定要满足化学计量比。但整个模型最好满足化学计量比。
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10楼2013-05-13 09:57:35
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jieren2013

铜虫 (小有名气)
最近想算切面的表面能，在这里请教楼主一下：
用Al的晶体中Al原子的能量去计算“不是整数倍”的那个表面的表面能，楼主是怎么做的？计算表面能不能没有H原子吧？
谢谢！！
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12楼2013-07-10 11:25:52
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wangqunqun33

木虫 (正式写手)
引用回帖:
12楼: Originally posted by jieren2013 at 2013-07-10 11:25:52
最近想算切面的表面能，在这里请教楼主一下：
用Al的晶体中Al原子的能量去计算“不是整数倍”的那个表面的表面能，楼主是怎么做的？计算表面能不能没有H原子吧？
谢谢！！

是的，不能没有H原子，我之前的做法是错误的
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13楼2013-07-10 17:06:32
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wangqunqun33

木虫 (正式写手)
引用回帖:
15楼: Originally posted by 767550995 at 2013-10-29 09:50:37
请问，楼主，切出来的面满足了化学计量比，但是没有对称导致偶极矩没有为零，那如何消除偶极矩呢？？

我的理解是，切面可以切出多种，也就是可以让不同的原子暴露出来，你可以多尝试几种，总有一种可以满足对称吧
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16楼2013-11-01 22:09:26
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jcifzu

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
16楼: Originally posted by wangqunqun33 at 2013-11-01 22:09:26
我的理解是，切面可以切出多种，也就是可以让不同的原子暴露出来，你可以多尝试几种，总有一种可以满足对称吧...

但是满足对称又不满足化学计量比了。
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17楼2014-04-03 19:54:36
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普通回帖

wangqunqun33

木虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by cenwanglai at 2013-05-11 22:30:27
（1）Terminal surface的选择，我个比较有意思的题目。如果001面和002面分别暴露，表面上的“活性位”吸附活性不一样，那就需要认真讨论。
到底以那个面作为终点，我个人的经验是：在真空和绝对零度条件下，截出的 ...

谢谢您的回复，从您的回复，我的理解是，切出的表面的原子数不一定要满足化学式的计量比，是这样吗？不好意思，才疏学浅，理解不透。我就是想知道原子数不满足化学式计量比也算是该物种的表面吗？
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3楼2013-05-12 20:59:30
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wangqunqun33

木虫 (正式写手)
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引用回帖:
2楼: Originally posted by cenwanglai at 2013-05-11 22:30:27
（1）Terminal surface的选择，我个比较有意思的题目。如果001面和002面分别暴露，表面上的“活性位”吸附活性不一样，那就需要认真讨论。
到底以那个面作为终点，我个人的经验是：在真空和绝对零度条件下，截出的 ...

另外，表面形成能是怎样计算的？表面形成能最大的结构，跟热力学稳定面不是一回事，是吗？从计算的角度，不是选择热力学稳定面去研究吸附等问题，而是应该选择材料倾向断开的界面去研究问题，是吧？期待您的耐心解答，谢谢！
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4楼2013-05-12 21:11:32
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wangqunqun33

木虫 (正式写手)
送红花一朵
引用回帖:
6楼: Originally posted by 953623702 at 2013-05-13 08:36:51
切出来的面应该要与体相化学计量比一致，否则建的表面模型不能代表体相的某个表面。要判断表面是否切正确，最终判断依据是表面能和表面原子配位数及键长。这些与你切的厚度、固定的层数、暴露的原子端都有一定的关系 ...

谢谢您的回复！我的这个体系，从实验上观察到，吸附分子后，就是很稳定，而1-2kcal/mol的吸附能不能够解释化学现象
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7楼2013-05-13 08:58:36
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cenwanglai

荣誉版主 (知名作家)

老和山猥琐派九段

优秀版主
引用回帖:
5楼: Originally posted by wangqunqun33 at 2013-05-12 22:14:40
表面形成能是不是就是表面能？是不是就是这个公式：E(surface)=/2A?如果是这样的话，表面形成能最大的结构，虽然实际材料倾向于在这里断开形成界面，但是由于其表面能高，那不是不会稳定存在吗？还有，如果切出来的 ...

是的
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8楼2013-05-13 09:27:46
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wangqunqun33

木虫 (正式写手)
引用回帖:
8楼: Originally posted by cenwanglai at 2013-05-13 09:27:46
是的...

那您认为是不是表面的原子数一定要满足化学计量比？？
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9楼2013-05-13 09:45:53
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