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LAMMPS讲解54-润湿使用Packmol建立液滴模型

使用Packmol建立液滴模型需要以下几个文件:Packmol执行程序、分子模板文件和Packmol脚本文件。

Packmol源代码和执行文件可以在官网获取,我们也在QQ(670911765)里上传了,需要的同学在群文件中自行下载。

http://www.ime.unicamp.br/~martinez/packmol/userguide.shtml

Packmol语法非常简单,堪称一看就会,一做就对,就没有专门讲解的必要了,如果同学们有需求可以专门写一期。

现在准备分子模板,分子模板可以认为是我们需要建立模型的最小单位,比如水滴的分子模板就是水分子。如果液滴中含有不同分子、或者离子,则分子模板也需要分开准备。下面以纯水液滴和氯化钠溶液液滴为例。

水分子模板

HEADER    water

COMPND

SOURCE

HETATM    1  H   HOH     1       9.626   6.787  12.673

HETATM    2  H   HOH     1       9.626   8.420  12.673

HETATM    3  O   HOH     1      10.203   7.604  12.673

CONECT    1    3

CONECT    2    3

CONECT    3    1    2

END

水分子需要给出原子序号、类型和相对位置(HETATM开头的行),以及连接情况(CONECT开头的行),其余行应该每个分子模板都是一样的。

氯离子模板

REMARK   Materials Studio PDB file

REMARK   Created:  Sun Apr 08 01:52:21 中国标准时间 2018

ATOM    1 Cl   MOL  2  -0.457   1.541  18.284  1.00  0.00  Cl1-  

TER       2

钠离子模板

REMARK   Materials Studio PDB file

REMARK   Created:  Sun Apr 08 01:52:05 中国标准时间 2018

ATOM     1  Na  MOL 2  0.653 1.541  18.284  1.00  0.00 Na1+  

TER       2

氯离子模板和钠离子模板仅需给出离子的位置就行(ATOM开头的行),可以随意修改。细心的同学可以看出水分子模板和氯离子、钠离子的模板格式有些不同,那么笔者是怎么知道该怎么写呢?事实上,我也不知道,其实也不用关心,因为这个模板是从Materials Studio里面导出出来的。只需在Materials Studio建立一个水分子、氯离子或者钠离子在导出pdb格式文件即可,需要注意的事这个时候并不需要建立box。所以读者可以自行建立pdb文件,也可以采用本文给出的模板,将模板内容复制进入文档,并分别命名为H2O.pdbCl.pdbNa.pdb即可。

Packmol脚本文件

下面开始准备Packmol脚本文件,本文以球形液滴为例。Packmol脚本文件的逻辑非常简单,即:读入分子模板==>把指定数量的分子放入指定区域==>写出模型文件。以下是Packmol脚本文件示例:

# #表示注释

tolerance 2.0  #tolerance表示距离约束容差,可以理解为原子间最小距离不低于该值,对于水分子和氯离子钠离子来说是个不错的值

filetype pdb   #filetype表示原子类型,这里选择pdb格式

output Droplet.pdb #output表示输出文件,droplet.pdb为输出文件名

# 1000个水分子置于半径为20球内部

# 球心位于原点

structure H2O.pdb #H2O.pdb为模板建立structure

number 1000     #水分子数量为1000

inside sphere 0.0 0.0 0.0 20.0 #inside sphere表示在球内部,0.0 0.0 0.0 为球心坐标,20.0为半径

end structure     #停止使用该模板建模

 

# 10个氯离子和钠离子置于半径为20球内部

# 球心位于原点

structure Cl.pdb

number 10     

inside sphere 0.0 0.0 0.0 20.0

end structure

 

structure Na.pdb

number 10     

inside sphere 0.0 0.0 0.0 20.0

end structure

 

 

感谢鲍路瑶老师的分享,内容来自于鲍老师分享出来的资料

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该部分由武汉大学阿湖宝博士编写


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