Accurate diffusion coefficients of the excess proton and hydroxide in water via extensive <i>ab initio</i> simulations with different schemes

氢氧化物 扩散 热力学 从头算 化学 质子 分子动力学 粘度 恒温器 皮秒 计算化学 物理 统计物理学 物理化学 量子力学 有机化学 激光器
作者
Muñoz-Santiburcio, Daniel
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:157 (2): 024504-024504
标识
DOI:10.1063/5.0093958
摘要

[ This article may be downloaded for personal use only. Any other use requires prior permission of the author and AIP Publishing. This article appeared in The Journal of Chemical Physics, 157, 024504 (2022) and may be found at: https://doi.org/10.1063/5.0093958 ] Despite its simple molecular formula, obtaining an accurate in silico description of water is far from straightforward. Many of its very peculiar properties are quite elusive, and in particular obtaining good estimations of the diffusion coefficients of the solvated proton and hydroxide at a reasonable computational cost has been an unsolved challenge until now. Here I present extensive results of several unusually long ab initio MD simulations employing different combinations of the Born--Oppenheimer and 2$^\mathrm{nd}$-generation Car--Parrinello MD propagation methods with different ensembles (NVE and NVT) and thermostats, which show that these methods together with the RPBE-D3 functional provide a very accurate estimation of the diffusion coefficients of the solvated H$_3$O$^+$ and OH$^-$ ions, together with an extremely accurate description of several properties of neutral water (such as the structure of the liquid and its diffusion and shear viscosity coefficients). In addition, I show that the estimations of $D_\mathrm{H_3O^+}$ and $D_\mathrm{OH^-}$ depend dramatically on the simulation length, being necessary to reach timescales in the order of hundreds of picoseconds to obtain reliable results.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xtutang完成签到 ,获得积分10
5秒前
俊逸书南完成签到,获得积分10
9秒前
17秒前
斑马完成签到,获得积分10
18秒前
朴素小鸟胃完成签到,获得积分10
26秒前
Lz555完成签到 ,获得积分10
29秒前
30秒前
34秒前
jimmy发布了新的文献求助10
37秒前
Touching发布了新的文献求助20
43秒前
Anlix完成签到 ,获得积分10
44秒前
属实有点拉胯完成签到 ,获得积分10
45秒前
reflux应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
53秒前
jimmy完成签到,获得积分10
53秒前
抹茶小豆完成签到,获得积分10
55秒前
北城完成签到 ,获得积分10
55秒前
111完成签到,获得积分10
56秒前
57秒前
研友_Ljqal8完成签到,获得积分10
1分钟前
雨碎寒江完成签到,获得积分10
1分钟前
经纲完成签到 ,获得积分0
1分钟前
gmc完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ZZzz完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Touching发布了新的文献求助10
1分钟前
燕子完成签到,获得积分10
1分钟前
韩医生口腔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科学研究不拖延完成签到,获得积分10
1分钟前
澍甜甜今天也很甜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
你博哥完成签到 ,获得积分10
1分钟前
麻雀完成签到 ,获得积分10
1分钟前
恒河鲤完成签到,获得积分10
1分钟前
若若完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
若若发布了新的文献求助10
2分钟前
G.Huang完成签到,获得积分10
2分钟前
zyl完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Un calendrier babylonien des travaux, des signes et des mois: Séries iqqur îpuš 1036
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 1000
Corrosion and Oxygen Control 600
Python Programming for Linguistics and Digital Humanities: Applications for Text-Focused Fields 500
Heterocyclic Stilbene and Bibenzyl Derivatives in Liverworts: Distribution, Structures, Total Synthesis and Biological Activity 500
重庆市新能源汽车产业大数据招商指南(两链两图两池两库两平台两清单两报告) 400
Division and square root. Digit-recurrence algorithms and implementations 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2546170
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2175672
关于积分的说明 5600253
捐赠科研通 1896399
什么是DOI,文献DOI怎么找? 946273
版权声明 565379
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 503557