电化学条件下复杂分子超分子有序化的可靠计算预测
计算物理
2020-07-15 v2 化学物理
摘要
我们提出一种计算精简的两阶段方法,可可靠预测复杂带电分子在金属表面于电化学条件下的自组装行为。第一阶段使用第一性原理模拟提供典型构型的能量参考数据,以拟合概念上更简单且计算更廉价的分子模型参数:用代表相应原子实体的经典球形粒子,以及用柔软但完美的导电壁势代表金属表面。第二阶段将该经典模型产生的能量输入高效可靠的最优化技术,通过能量最小化确定分子的有序基态构型。我们通过成功在半定量水平上重现PQP和ClO分子在Au(111)-电解质界面实验观察到的复杂超分子有序化,证明了方法的威力,包括随固-液界面电场变化的开孔、自主体-客体和分层双层相的形成。我们还讨论了高氯酸根离子的自组装作用,其位置在相关实验研究中未能确定。
引用
@article{arxiv.1912.07397,
title = {Reliable computational prediction of supramolecular ordering of complex molecules under electrochemical conditions},
author = {Benedikt Hartl and Shubham Sharma and Oliver Brügner and Stijn F. L. Mertens and Michael Walter and Gerhard Kahl},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.07397},
year = {2020}
}