Lammps模拟Reax.ff下有机物的高温裂解---以葡萄糖分子为例

本文介绍如何从构建模型到模拟有机物(以葡萄糖分子为例)在高温下裂解过程和最终产物。

有如下步骤:

  1. 初始化结构;

1.1 建模

input一个葡萄糖分子(图1),然后module AC caculation,我这里写500个分子(如图2),run之后得到图3.

(备注: energy 是选择力场,后期用反应力场,这里现在通用力场就可以,如图4);

Lammps模拟Reax.ff下有机物的高温裂解---以葡萄糖分子为例的图1

Lammps模拟Reax.ff下有机物的高温裂解---以葡萄糖分子为例的图2

Lammps模拟Reax.ff下有机物的高温裂解---以葡萄糖分子为例的图3

Lammps模拟Reax.ff下有机物的高温裂解---以葡萄糖分子为例的图4

2.2结构优化

选择modules-Forcite,设置迭代次数,优化如图5。(备注:建议这里迭代次数写多点,不然后面做计算有可能原子丢失)

Lammps模拟Reax.ff下有机物的高温裂解---以葡萄糖分子为例的图5

做完结构优化后,得到.Car和.mdf格式文件,转成.data文件。

  1. 写in文件(当然,提前要准备写好力场文件)

部分in文件如下(我是用notepad++编写的)

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

#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 #轨迹文件放进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温度下裂解

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. 运行(建议装lammps后, 安装一下Git软件,在Git bush here很好用哦)

直接输入这行in文件命令“ lmp -in in.xx.lmp” 回车,得到如下图6:

Lammps模拟Reax.ff下有机物的高温裂解---以葡萄糖分子为例的图6

  1. 数据输出

运行完成后,会生成dump.xx文件,用OVito可以做动画图(截图如下),也会得到裂解产物。

Lammps模拟Reax.ff下有机物的高温裂解---以葡萄糖分子为例的图7

Lammps模拟Reax.ff下有机物的高温裂解---以葡萄糖分子为例的图8

以上,就是我今天分享。

有模拟需求欢迎联系我们.

微信公众号:320科技工作室

VX: CAE320

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