乙醇分子的气相优化和振动频率计算

乙醇分子的结构优化

INCAR

SYSTEM = ethanol
ISMEAR = 0 #Gaussian ismear, for insulator
SIGMA = 0.01
NSW = 200

IBRION = 2 #Optimizarion
POTIM = 0.01 #a little conservative step

KPOINTS

K-POINTS
0
Gamma
1 1 1
0 0 0

POSCAR

Title
1.0
        4.8082499504         0.0000000000         0.0000000000
        0.0000000000         4.8082499504         0.0000000000
        0.0000000000         0.0000000000         4.8082499504
    O    C    H
    1    2    6
Direct
     0.747990456         0.438959082         0.500000000
     0.508714210         0.577741385         0.500000000
     0.269437963         0.438959082         0.500000000
     0.900000025         0.568403268         0.500000000
     0.508714210         0.689008479         0.307289552
     0.508714210         0.689008479         0.692710448
     0.100000016         0.583231948         0.500000000
     0.257895302         0.310991525         0.318291476
     0.257895302         0.310991525         0.681708524

分子结构可以使用ChemDraw绘制，也可以去RSC的网站上下载https://www.chemspider.com/、

但是不管是下载的mol结构还是ChemDraw导出的mol结构，导入进Vesta里面发现都少了氢原子，笨比博主（😭）至今没找到解决方案，只能笨拙地把mol结构导入到GaussView里面，GaussView会自动补加上氢原子，然后再导入到Vesta中，再导出为POSCAR文件，当然理论上可以手动改POSCAR，不一定要使用可视化软件

POTCAR

使用基础的不带后缀的PBE赝势

cat ../../potpaw_PBE.64/O/POTCAR ../../potpaw_PBE.64/C/POTCAR ../../potpaw_PBE.64/H/POTCAR >> POTCAR

对比优化前后

简单对比一下键长吧

• 优化前
  • C-C bond: 1.33001(0) Å
  • O-H bond: 0.96000(0) Å

• 优化后
  • C-C bond: 1.53893(0) Å
  • O-H bond: 0.96454(0) Å

频率计算

频率计算的作用：

• 确定结构是否稳定
• 看振动方式和大小，用来和实验对比
• 反应热，反应能垒，吸附能等的零点能矫正
• 确认过渡态(有一个振动的虚频)
• 热力学中计算entropy，用于计算化学势，微观动力学中的指前因子和反应能垒。

POSCAR

使用先前优化的CONTCAR作为POSCAR

INCAR

修改一下IBRION，计算频率(IBRION = 5)而非结构优化(IBRION = 2)

SYSTEM = ethanol
ISMEAR = 0 #Gaussian ismear, for insulator
SIGMA = 0.01
NSW = 1
IBRION = 5 #freq calculation
POTIM = 0.01 #a little conservative step
EDIFF = 1E-8
NFREE = 2

Jmol分析频率

jmol OUTCAR

Tools-AtomSetChooser-Frequencies