Lammps模擬Reax.ff下有機物的高溫裂解---以葡萄糖分子為例

本文介紹如何從構(gòu)建模型到模擬有機物(以葡萄糖分子為例)在高溫下裂解過程和最終產(chǎn)物。

有如下步驟:

  1. 初始化結(jié)構(gòu);

1.1 建模

input一個葡萄糖分子(圖1),然后module AC caculation,我這里寫500個分子(如圖2),run之后得到圖3.

(備注: energy 是選擇力場,后期用反應(yīng)力場,這里現(xiàn)在通用力場就可以,如圖4);

Lammps模擬Reax.ff下有機物的高溫裂解---以葡萄糖分子為例的圖1

Lammps模擬Reax.ff下有機物的高溫裂解---以葡萄糖分子為例的圖2

Lammps模擬Reax.ff下有機物的高溫裂解---以葡萄糖分子為例的圖3

Lammps模擬Reax.ff下有機物的高溫裂解---以葡萄糖分子為例的圖4

2.2結(jié)構(gòu)優(yōu)化

選擇modules-Forcite,設(shè)置迭代次數(shù),優(yōu)化如圖5。(備注:建議這里迭代次數(shù)寫多點,不然后面做計算有可能原子丟失)

Lammps模擬Reax.ff下有機物的高溫裂解---以葡萄糖分子為例的圖5

做完結(jié)構(gòu)優(yōu)化后,得到.Car和.mdf格式文件,轉(zhuǎn)成.data文件。

  1. 寫in文件(當然,提前要準備寫好力場文件)

部分in文件如下(我是用notepad++編寫的)

############################################

#REAX potential for tyre pyrolysis g2#

############################################

#Initialization

units real

dimension 3

boundary p p p

atom_style charge

read_data g2.data

###############################################################################

# Equilibration Stage

timestep 0.1

dump 1 all custom 1000 dump-eq.dsw id type q x y z

dump_modify 1 sort id

dump 2 all xyz 1000 dump-eq.xyz

dump_modify 2 sort id

fix 2 all nvt temp 300 300 10.0

fix 3 all reax/c/bonds 1000 Tire-eq.bonds.connect

fix 4 all reax/c/species 1 1 1000 species-eq.txt element O C H

run 6000

undump 1

undump 2

unfix 2

unfix 3

unfix 4

###############################################################################

# Pyrolysis Stage

reset_timestep 0

timestep 0.25

dump 1 all custom 4000 dump.dsw id type q x y z #軌跡文件放進ovito

dump_modify 1 sort id

dump 2 all xyz 4000 dump.xyz

dump_modify 2 sort id

fix 2 all nvt temp 2000 2000 100.0 #2000K溫度下裂解

fix 3 all reax/c/bonds 4000 Tire.bonds.connect

fix 4 all reax/c/species 1 1 4000 species.txt element O C H run 100000

  1. 運行(建議裝lammps后, 安裝一下Git軟件,在Git bush here很好用哦)

直接輸入這行in文件命令“ lmp -in in.xx.lmp” 回車,得到如下圖6:

Lammps模擬Reax.ff下有機物的高溫裂解---以葡萄糖分子為例的圖6

  1. 數(shù)據(jù)輸出

運行完成后,會生成dump.xx文件,用OVito可以做動畫圖(截圖如下),也會得到裂解產(chǎn)物。

Lammps模擬Reax.ff下有機物的高溫裂解---以葡萄糖分子為例的圖7

Lammps模擬Reax.ff下有機物的高溫裂解---以葡萄糖分子為例的圖8

以上,就是我今天分享。

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