Name: Espectros vibratorios de una interfaz N719-Chromophore/Titania de la simulación molecular-dinámica empírica-potencial, Solvada por un líquido iónico de temperatura ambiente (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-01-25T12:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 54 s
Description: Aprende a predecir espectros vibratorios de interfaces DSC usando dinámica molecular con potenciales empíricos y líquidos iónicos a temperatura ambiente. Este método validado optimiza la parametrización de cargas parciales para simulaciones precisas.

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Los autores agradecen al Profesor David Coker por sus útiles debates y A la Fundación científica Ireland (SFI) por la provisión de recursos de informática de alto rendimiento. Esta investigación ha sido apoyada por el sistema de financiación bilateral SFI-NSFC (número de subvención SFI/17/NSFC/5229), así como por el Programa de Investigación en Instituciones de Tercer Nivel (PRTLI) Ciclo 5, cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional.

1. Realizar simulación MD utilizando DL_POLY
<ol><li>Construir la estructura inicial de los sistemas DSC del n719-dye adsorbido a una superficie anatase-titania (101) solvado por [bmim]+[NTf2]- tomado de trabajos anteriores12,13. Dibuje la estructura requerida utilizando el software VESTA.</li>
	<li>Elija el n719 cis-di(thiocyanato)-bis (2,2'-bipyridl-4-carboxilate-4'-ácido carboxílico)-ruthenio (II)-teñido sin contraiones y asegurar la presencia de dos protones enlazados a la superficie para proporcionar neutralidad de carga del sistema general. NOTA: De hecho, estudios en profundidad de De Angelis y otros han establecido que esto constituye una representación realista de N719 adsorbida a anatase-titania21. Esto se debe a que en la referencia 21, había el nivel de acuerdo más convincente con los resultados experimentales para una serie de propiedades; en los sistemas experimentales, se cree que la protonación superficial de facto emerge de los cationes y aniones de los IL que conducen a cierto grado de transferencia de carga con la superficie21.</li>
	<li>Asegúrese de que el tinte se adsorbe químicamente a la superficie de TiO2 a través de dos grupos de carboxilato (es decir, bidentate). Esta configuración inicial de tinte adsorbido es similar a la denotada como I1 y encontrada por Schiffman et al.22, que se determinó que era la más estable con protonación superficial tomada en cuenta. Consulte a los árbitros. 12 y 13 para obtener un relato detallado de cómo se hace esto, incluidas las coordenadas de adsorción química.</li>
	<li>Asegúrese de que el tinte sensibilizante N719 (cis-di(thiocyanato)-bis(2,20-bipyridl-4-carboxilato-40-ácido carboxílico)-rutenio(II)) no tenga contraiones. Agregue dos protones enlazados a la superficie para la neutralidad de la carga, como en la referencia 12 y 13.</li>
	<li>Seleccionar 12 pares catión-anión de 1-butilo-3 methylimidazolium bis(trifluoromethyl sulfonyl)imida, que comprende 480 átomos12,13. Estos fueron tomados de árbitros. 12 y 13.</li>
	<li>Relaje la configuración RTIL a través de potenciales empíricos, utilizando el campo de fuerza bien validado de Lopes et al.23. Modele la anata usando el campo de fuerza Matsui-Akaogi (MA) e incluya la movilidad de la titania en el proceso de relajación. Usando los detalles DL-POLY en el paso 2.1 a continuación, realice una optimización de geometría en DL-POLY, en lugar de MD, con un gradiente de terminación relativa conjugado-gradiente-minimización de 0.001. Aquí, especifique la optimización en el archivo FIELD, en lugar de la dinámica.</li>
	<li>Para la superficie de la anatasa, (TiO2)96, que consta de 288 átomos, asegúrese de que es periódica a lo largo de los ejes de laboratorio x e y, proyectando al RTIL un par de superficies paralelas (101); las dimensiones en el eje x 23o y el eje Y a 21o. Esto fue tomado de árbitros. 12 y 13.</li>
	<li>Asegurarse de que todo el sistema DSC con un disolvente explícito esté compuesto por 827 átomos12,13; Para el caso "in-vacuo", despojado de la solvación RTIL, debe haber 347 átomos en el sistema.</li>
</ol>2. Realizar simulación de MD basada en campo de fuerza utilizando DL_POLY
<ol><li>Realice MD usando DL-POLY con varios conjuntos de carga parcial diferentes (vide infra) para 15 ps con un paso de tiempo de 1 fs y a 300 K en un conjunto NVT24,25, utilizando los parámetros de campo de fuerza Lopes et al.23 para el modelo RTIL y OPLS de uso general para el tinte26,con el bien estudiado y confiable Matsui-Akaogi potencial de acción para el campo de la fuerza27. Para ejecutar DL-POLY en el terminal, escriba DLPOLY. X y dónde se encuentran los archivos de entrada.</li>
	<li>Realice el MD clásico a través de estos campos de fuerza empíricos especificados anteriormente, según lo implementado en DL_POLY28. Aquí, no hay necesidad de utilizar una interfaz gráfica de usuario (GUI) en el software, por lo que se recomienda introducir los detalles utilizando el manual de software completo y fácil de seguir29. Aquí, en el archivo CONTROL (marque Información suplementaria para los archivos de entrada), especifique 'Nose-Hoover' para NVT y opte por la impresión de trayectoria de velocidad de posición cada 1 fs.</li>
	<li>En el archivo FIELD, para los parámetros Lennard-Jones, aplique Lorentz-Berthelot combinando las reglas25. Tomando la media aritmética de los radios Lennard-Jones (LJ) y la media geométrica de las profundidades de pozo de LJ, para los campos de fuerza empíricos, como se detalla en la referencia 25, e introdúzcalo en la sección inferior del archivo FIELD en la pestaña de interacciones no enlazadas.</li>
	<li>Para manejar electrostática de largo alcance, aplique el método Ewald25; utilizar una longitud de corte no unida de rcortada a 10o. Consultar refs. 25 y 30 para obtener detalles precisos sobre cómo optimizar los parámetros electrostáticos. Establezca el parámetro de descomposición del espacio real para el método Ewald en el archivo CONTROL enel cortede 3,14/r y elija el número de vectores de onda de Ewald para garantizar una tolerancia relativa en la evaluación de Ewald de 1E-5; especificarlo en el archivo CONTROL.</li>
	<li>Asegúrese, en el archivo CONTROL, de indicar que rcortar á 10 o; llevar a cabo una serie de evaluaciones de energía potencial con un archivo REVCON (renombrado como CONFIG) hasta que la presión del sistema en OUTPUT converja dentro de un poco por ciento para elegir rcut, pero evitar cualquiercorte r por debajo de 2,5 veces la distancia LJ más grande25,30. NOTA: Este corto plazo de propagación de MD de 15 ps se elige para ser similar al de las simulaciones Born-Oppenheimer-MD (BOMD) de 8,5 ps con una configuración inicial idéntica de las referencias. 9, 10 y 17, a fin de permitir la comparación directa de la predicción de espectros vibratorios que ofrecen tanto AI-20 como MD basado en campos de fuerza (con comparación y validación contra experimentos también).</li>
	<li>Desde el archivo HISTORY (en el que se han impreso velocidades y posiciones en cada paso de tiempo, como se indica desde el archivo CONTROL), extraiga las velocidades x, y-, z utilizando python dye_atom_velocity_seperate.py (consulte Información suplementaria) en el terminal. Separará las velocidades en cada paso.</li>
	<li>Calcular el VACF mediante vacf151005.py (consulte Información complementaria). En el terminal, escriba ./classical_dye_autocorr.sh; calculará el VACF de todos los átomos de tinte. Espectros de computación de MD (ya sea AIMD14,20 o basados en campos de fuerza) utilizando transformaciones Fourier ponderadas en masa de la función de autocorrelación de velocidad atómica (VACF)31,32,33 del tinte mediante el uso de MWPS.py de Python (ver Información complementaria). En el terminal, escriba ./run_all_4.sh; calculará los espectros de potencia ponderados en masa.</li>
	<li>Realice una transformación de Fourier en estos VACF utilizando el software comúnmente disponible.</li>
	<li>Tenga en cuenta que el tratamiento DFT de mejor calidad en AIMD (por ejemplo, el uso de la solvación explícita y el tratamiento preciso de la dispersión, junto con una elección de canny de funcional) es importante utilizar para la comparación con los datos experimentales12,13,20 y medir / adaptar el rendimiento comparativo de MD potencial empírico, en particular, la gran influencia de electrostática y opciones para cargas parciales16. Consulte refs. 12 y 13 y estudiarlos para obtener una apreciación profunda y, si tienen la intención de hacer AIMD (que no es el caso en el presente estudio), actuar en consecuencia en tal situación en el futuro, en caso de que surja la necesidad de conducir AIMD.</li>
</ol>3. Comparación de los resultados de cada uno de los campos de fuerza
NOTA: Es importante evaluar los conjuntos de carga parcial para el RTIL para la simulación MD basada en el potencial empírico en el paso 2, para la comparación lista entre sí, experimento y ab initio-MD da como resultado un disolvente RTIL explícito (utilizando el PBE funcional con dispersión Grimme-D3, dado su rendimiento superior para la predicción de espectros vibratorios)20; estos fueron los siguientes:
<ol><li>Tenga en cuenta que en el caso de los cargos RTIL derivados de la literatura, los cargos por aniones se encuentran a partir de la Teoría ampliada de la serie34,35, basada en las trayectorias23de AIMD, debido a la ausencia de parametrización de carga anión en la referencia 20, con los cargos catiónicos que deben tomarse de Lopes et al.23 Preparar una tabla de los cargos de la literatura, y poner en formato de archivo FIELD para DL-POLY.</li>
	<li>Tenga en cuenta que los cargos RTIL de Mulliken deben calcularse mediante el análisis de población de Mulliken. Realice el análisis de Mulliken promediando más de cuatro puntos de la trayectoria ab initio MD20,renormalice y prepare una tabla de los cargos de la literatura, y ponga en formato de archivo FIELD para DL-POLY.</li>
	<li>Tenga en cuenta que las cargas de la Teoría Extendida de La Meckel (EHT) deben instalarse a partir de la configuración final de las trayectorias20de AIMD, utilizando EHT, aplicada tanto a los aniones RTIL como a los cationes. Realice el análisis de EHT promediando más de cuatro puntos de la trayectoria ab initio MD20, tal como se implementa en el paquete de software MOE (seleccionando el menú 'Análisis de carga' después de leer en el archivo de configuración)35, renormalizar y preparar una tabla de los cargos de literatura, y poner en formato de archivo FIELD para DL-POLY.</li>
	<li>Tenga en cuenta que los cargos RTIL de Hirshfeld se calcularán a partir del análisis de carga de Hirshfeld promediando más de cuatro puntos de la trayectoria ab initio MD20, para aniones y cationes20,según se implementó en el paquete de software MOE (seleccionando el menú "Análisis de carga" después de leer en el archivo de configuración)35. A partir de la renormalización de estos cargos tan obtenidos, tabula en el formato adecuado en el archivo DL-POLY FIELD.</li>
	<li>Tenga en cuenta que los diferentes conjuntos de carga para el [bmim]+[NTf2]- átomos se presentan en la Tabla 1 y Tabla 2, que también muestran la cantidad media por la que algunas de las cargas atómicas necesitaban ser modificadas, a fin de tener en cuenta la simetría y la conservación general de la carga.</li>
	<li>Tenga en cuenta que los conjuntos de cargos finales deben tener la suma de cargos sumando hasta +1 en el catión y -1 en el anión. El catión y el anión se muestran en la Figura 1a y la Figura 1b, respectivamente. Los espectros de la muestra DFT subyacentes, de los cuales estos conjuntos de carga se inspiraron, en general, tienen transferencia de carga implícita y tienden a conducir a cargos más cercanos a 1.</li>
</ol>

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<li>Byrne, A., English, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+systematic+study+via+ab+initio+MD+of+the+effect+solvation+by+room+temperature+ionic+liquid+has+on+the+structure+of+a+chromophore-titania+interface%5BTitle%5D)+AND+%22Computational+Materials+Science%22%5BJournal%5D)">A systematic study via ab initio MD of the effect solvation by room temperature ionic liquid has on the structure of a chromophore-titania interface.</a> Computational Materials Science. 141, 193-206 (2018).</li>
<li>Krishnan, Y., Byrne, A., English, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrational+Study+of+Iodide-Based+Room-Temperature+Ionic-Liquid+Effects+on+Candidate+N719-Chromophore%2FTitania+Interfaces+for+Dye-Sensitised+Solar-Cell+Applications+from+Ab+initio+Based+Molecular-Dynamics+Simulation%5BTitle%5D)+AND+%22Energies%22%5BJournal%5D)">Vibrational Study of Iodide-Based Room-Temperature Ionic-Liquid Effects on Candidate N719-Chromophore/Titania Interfaces for Dye-Sensitised Solar-Cell Applications from Ab initio Based Molecular-Dynamics Simulation.</a> Energies. 11, 2570(2018).</li>
<li>Hengerer, R., Bolliger, B., Erbudak, M., Gräatzel, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structure+and+stability+of+the+anatase+TiO2+%28101%29+and+%28001%29+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Surface+Science%22%5BJournal%5D)">Structure and stability of the anatase TiO2 (101) and (001) surfaces.</a> Surface Science. 460, 162-169 (2000).</li>
<li>Bandaru, S., English, N. J., MacElroy, J. M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Implicit+and+explicit+solvent+models+for+modeling+a+bifunctional+arene+ruthenium+hydrogen-storage+catalyst%3A+a+classical+and+ab+initio+molecular+simulation+study%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Computational+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Implicit and explicit solvent models for modeling a bifunctional arene ruthenium hydrogen-storage catalyst: a classical and ab initio molecular simulation study.</a> Journal of Computational Chemistry. 35, 683-691 (2014).</li>
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</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Las técnicas de simulación de Ab initio son costosas de realizar y, por lo tanto, realizar la simulación en escalas de tiempo mucho más largas requeriría el uso de campos de fuerza empíricos para al menos parte del sistema DSC. Con este fin, se creó un modelo atomístico equivalente de la interfaz solvada [bmim]+[NTf2], utilizando un campo de fuerza empírico de simulación clásica para MD. La anatasa fue modelada usando el campo de fuerza Matsui-Akaogi (MA), mientras que la estructura de tinte se mane...

En las células solares sensibilizadas con tinte (SCC), la brecha de banda óptica de semiconductores se ve puenteada por un tinte que absorbe la luz o sensibiliza. Los SCC requieren una recarga continua: por lo tanto, un electrolito redox es esencial para fomentar este suministro constante de carga (normalmente en forma de I-/I3-, en un disolvente orgánico). Esto facilita el paso de agujeros desde el tinte sensibilizante hasta el electrolito, con electrones fotoexcitados inyectados en el sustrato de óxido metálico pasando a través de un circuito externo, con una eventual recombinación teniendo lugar en el cátodo1. Un aspecto crucial que sustenta las perspectivas positivas de los DSC para una amplia variedad de aplicaciones del mundo real se origina en su fabricación directa, sin la necesidad de materias primas de alta pureza; esto contrasta con el alto costo de capital y la ultrapureza necesaria para la fotovoltaica basada en silicio. En cualquier caso, la perspectiva de mejorar significativamente los plazos de vida laboral de los SSC intercambiando electrolitos menos estables con líquidos iónicos a temperatura ambiente (RTIL) con baja volatilidad muestra una promesa significativa. Las propiedades físicas sólidas de los RTIL combinadas con sus propiedades eléctricas similares a líquidos (como baja toxicidad, inflamabilidad y volatilidad)1 los llevan a constituir electrolitos candidatos bastante excelentes para su uso en aplicaciones dsc.
Dadas estas perspectivas para los CENTROS de Libre Ríade, no es de extrañar que, en los últimos años, se haya producido un impulso sustancial de la actividad en el estudio de las interfaces de DSC-prototipo N719-croromophore/titania con RTILs. En particular, se ha realizado un importante trabajo en estos sistemas2,3,4,5, que consideran un amplio conjunto de procesos fisicoquímicos, incluyendo la cinética de carga-reposición en los colores2,5, los pasos mecanicistas de la dinámica de electrones-agujero y transferencia3, y, por supuesto, los efectos de la naturaleza nanoescala de los sustratos de titania sobre estos y otros, procesos4.
Ahora, teniendo en cuenta los impresionantes avances en la simulación molecular basada en DFT, en particular AIMD6, como herramienta de diseño prototípico muy útil en la ciencia de los materiales y, en particular, para los SC7,8,9,10,11, siendo la evaluación crítica de la selección funcional óptima8,9, las técnicas de AIMD han demostrado ser muy útiles anteriormente para examinar la dispersión bastante significativa y los efectos de solvación explícitos-RTIL en la estructura de tinte, los modos de adsorción y las propiedades vibratorias en las superficies de semiconductores DSC. En particular, la adopción de AIMD había dado lugar a cierto éxito en la consecución de una captura y predicción razonables y semicuantitativas de importantes propiedades electrónicas, como la brecha de bandas, así como la unión estructural13y espectros vibratorios14En refs. 12-14, las simulaciones AIMD se realizaron extensamente en el tinte foto-activo N719-cromóforo unido a (101) superficie de atana-titania, evaluando tanto las propiedades electrónicas como las propiedades estructurales en presencia de ambos [bmim]+[NTf2]-12,13y [bmim]+[Yo]-14RTil, además de espectros vibratorios para el caso de [bmim]+[Yo]-14. En particular, la rigidez de la superficie del semiconductor15, aparte de su fotoactividad comparativa inherente, llevó a la superficie a alterar ligeramente dentro de la simulación AIMD, lo que hace (101) interfaces de anatasa12,13,14una elección adecuada. Como se muestra en la referencia 12, la distancia media entre los cationes y la superficie disminuyó en aproximadamente 0,5o, la separación media entre los cationes y los aniones disminuyó en 0,6o, y la notable alteración de los RTIL en la primera capa alrededor del tinte, donde el catión estaba en la aver edad 1,5o más lejos del centro del tinte, fueron causados directamente por interacciones explícitas de dispersión en sistemas RTIL-solvated. La torsión no física de la configuración del tinte N719 adsorbida también fue el resultado de la introducción de efectos de dispersión explícitos en la vacuo. En la referencia 13, se efectuó un análisis sobre si estos efectos estructurales de la solvación ritaltiva explícita y la selección funcional afectaron al comportamiento de los SSSC, concluyendo que tanto la solvación explícita como el tratamiento de la dispersión son muy importantes. En la referencia 14, con datos experimentales vibratorios-espectrales de alta calidad de otros grupos, los efectos particulares se compararon sistemáticamente tanto en [bmim]+[Yo]-solvación y manejo preciso de la dispersión establecida en refs. 12 & 13 sobre la reproducción de características destacadas de modo espectral; esto llevó a la conclusión de que la solvación explícita es importante, junto con un tratamiento preciso de las interacciones de dispersión, haciéndose eco de los hallazgos anteriores de propiedades estructurales y dinámicas en el caso del modelado AIMD de catalizadores en disolventes explícitos16. De hecho, Mosconi y otros también han realizado una evaluación impresionante de los efectos de la solvación explícita en el tratamiento DFT de la simulación de DSC17. Bahers et al.18estudiamos espectros experimentales de absorción para los dedos, junto con los espectros relacionados a nivel TD-DFT; estos espectros TD-DFT se acordaron muy bien en términos de sus transiciones calculadas con sus homólogos experimentales. Además, Preat et al. estudió espectros de absorción de derivados de pirrolidina (PYR) en varios disolventes19, proporcionando información significativa sobre las estructuras geométricas y electrónicas de los distantes, y evidenciando modificaciones estructurales adecuadas que sirven para optimizar las propiedades de los SSC basados en PYR -un espíritu de "diseño molecular" guiado por simulación/racionalizado, de hecho.
Habiendo establecido claramente la importante contribución de DFT y AIMD hacia la modelización precisa de las propiedades y funciones de los SC, incluyendo cuestiones técnicas tan importantes como la solvación explícita y el tratamiento adecuado de las interacciones de dispersión desde los puntos de vista estructurales, electrónicos y vibratorios7,8,9,10,11,12,13,14, ahora - en el trabajo actual - el enfoque se centra en la cuestión pragmática de cómo bien los enfoques empíricos-potenciales se pueden adaptar para abordar la predicción apposite y razonable de las propiedades estructurales y vibratorias de tales sistemas PROtotípicos DSC, tomando el tinte N719 adsorbido en la anatona (101) en el [bmim]+[NTf2]- RTIL como un caso en el punto. Esto es importante, no sólo por el gran corpus de actividades de simulación molecular basadas en campos de fuerza y maquinaria metodológica disponible para abordar la simulación de DSC7, y las superficies de óxido metálico más ampliamente, sino también por su costo computacional asombrosamente reducido frente a enfoques basados en DFT, junto con la posibilidad de acoplamiento muy eficiente a enfoques de muestreo sesgado para capturar de manera más eficiente el espacio de fase y la evolución estructural en disolventes RTIL altamente viscosos, dominado por propiedades físicas sólidas a temperatura ambiente. Por lo tanto, motivados por esta pregunta abierta de medir y optimizar los enfoques de campo de fuerza, informados tanto por DFT como AIMD, así como datos experimentales para espectros vibratorios14,pasamos a la tarea apremiante de evaluar el rendimiento empírico-potencial en la predicción de espectros vibratorios de MD, utilizando transformaciones Fourier ponderadas en masa de la función de autocorrelación de velocidad atómica (VACF) del tinte N719. Una preocupación clave es cómo las diferentes parametrizaciones de carga parcial del RTIL pueden afectar a la predicción de espectros vibratorios, y se prestó especial atención a este punto, así como la tarea más amplia de adaptar los campos de fuerza para una predicción óptima en modo espectral en relación con el experimento y AIMD20.

<table><tbody><tr><td>Se trataba de una simulación molecular, por lo que no se utilizó ningún equipo experimental.</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>El nombre del software era DL-POLY (cuya versión 'Clásica' está disponible bajo la licencia GnuPublic, a través de sourceforge)</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

espectros vibratorios de una interfaz n719-chromophore/titania de la simulación molecular-dinámica empírica-potencial, solvada por un líquido iónico de temperatura ambiente

Vibrational Spectra of a N719-Chromophore/Titania Interface from Empirical-Potential Molecular-Dynamics Simulation, Solvated by a Room Temperature Ionic Liquid

La predicción precisa de la simulación molecular de espectros vibratorios, y otras características estructurales, energéticas y espectrales, de superficies fotoactivas de óxido metálico en contacto con colorantes absorbentes de luz es un desafío espinoso y esquivista continuo en la química física. Con esto en mente, una simulación de dinámica molecular (MD) se realizó mediante el uso de potenciales empíricos optimizados para una célula solar bien representativa y prototípica sensibilizada por tinte (DSC) solvada por un líquido iónico a temperatura ambiente ampliamente estudiado (RTIL), con la apariencia de un [bmim] + [NTf2] - RTIL solvado de un líquido iónico a temperatura ambiente ampliamente estudiado (RTIL), con la apariencia de un [bmim]+[NTf2]- RTIL solvado un bicoloro sensibilizante N719-sensibilizante adsorbedor en 101 anacamiento. Al hacerlo, se recogieron ideas importantes sobre cómo el uso de un RTIL como el aceptador de agujero electrolítico modula las propiedades dinámicas y vibratorias de un tinte N719, estimando los espectros para la interfaz fotoactiva DSC a través de la transformación Fourier de las funciones de autocorrelación de velocidad ponderada en masa de MD. Los espectros vibratorios adquiridos se compararon con los espectros del experimento y los muestreados a partir de la dinámica molecular ab initio (AIMD); en particular, varios espectros de potencial empírico generados a partir de MD proporcionan información sobre cómo la parametrización de carga parcial del líquido iónico afecta la predicción de espectros vibratorios. En cualquier caso, se ha demostrado que el ajuste cuidadoso de los modelos de campo de fuerza empírica es una herramienta eficaz en el manejo de las propiedades vibratorias de DSC, cuando es validado por AIMD y un experimento.

Propiedades estructurales de los motivos encuadernados Los motivos de encuadernación representativos para los cuatro conjuntos de carga parcial diferentes se describen en la Figura 2,después de 15 ps de MD. En la Figura 2a, para las cargas derivadas de la literatura (descritas anteriormente), se puede ver que hay una interacción prominente de unión al hidrógeno con un protón superficial. A par...

Una célula solar con tinte sensitizada fue solvada por los RTIL; utilizando potenciales empíricos optimizados, se aplicó una simulación de dinámica molecular para calcular las propiedades vibratorias. Los espectros vibratorios obtenidos se compararon con la dinámica molecular del experimento y del ab initio; varios espectros de potencial esférico muestran cómo la parametrización de carga parcial del líquido iónico afecta la predicción de espectros vibratorios.

Espectros vibratorios de una interfaz N719-Chromophore/Titania de la simulación molecular-dinámica empírica-potencial, Solvada por un líquido iónico de temperatura ambiente

The accurate molecular simulation prediction of vibrational spectra, and other structural, energetic and spectral characteristics, of photo-active ...

Este protocolo aborda qué tan bien se pueden adaptar los enfoques potenciales empíricos para abordar la predicción razonable y razonable de las propiedades estructurales y vibratorias de los sistemas de células solares sensibilizados con tintes prototípicos. Esto es importante debido a los enfoques de costos computacionales asombrosamente reducidos con la posibilidad de varios enfoques de muestreo. Para realizar una simulación dinámica molecular, abra el archivo de software de simulación DL_POLY y utilice el campo de fuerza bien validado de López, etc.para relajar la configuración de líquido iónico a temperatura ambiente a través de potenciales empíricos. A continuación, utilice el campo de fuerza Matsui-Akaogi, incluida la movilidad de la Titania en el proceso de relajación para modelar la anatase. Para realizar una optimización de geometría con un gradiente de terminación relativa de minimización de degradado conjugado de 0.0001, especifique la optimización en el archivo de campo para 15 picosegundos con una parada de tiempo de femtosegundo a 300 Kelvin en un conjunto NVT.Para ejecutar DL_POLY en el terminal, introduzca DL_POLY. X.In el archivo de control, especifique Nose-Hoover

vibrational-spectra-n719-chromophoretitania-interface-from-empirical

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Espectros vibratorios de una interfaz N719-Chromophore/Titania de la simulación molecular-dinámica empírica-potencial, Solvada por un líquido iónico de temperatura ambiente (Video) | JoVE Journal

Espectros vibratorios de una interfaz N719-Chromophore/Titania de la simulación molecular-dinámica empírica-potencial, Solvada por un líquido iónico de temperatura ambiente

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