A Reaxff Reactive Force-field for Proton Transfer Reactions in Bulk Water and its Applications to Heterogeneous Catalysis

雷亚克夫 化学 分子动力学 化学物理 催化作用 力场(虚构) 氢键 离解(化学) 分子间力 计算化学 水溶液 热力学 物理化学 分子 有机化学 原子间势 人工智能 物理 计算机科学
作者
Adri C. T. van Duin,Chenyu Zou,Kaushik Joshi,Vyascheslav Bryantsev,William A. Goddard
出处
期刊:The Royal Society of Chemistry eBooks [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:: 223-243 被引量:53
标识
DOI:10.1039/9781849734905-00223
摘要

We have developed a ReaxFF reactive force-field description for bulk water and for proton transfer in the aqueous phase. This ReaxFF potential was parameterized exclusively against quantumchemical (QM) data, describing a broad range of intra- and intermolecular water interactions, including H–H, HO–OH and O=O bond dissociation energies, charge distributions, angle bending energies, binding energies for [H2O]2–35-clusters, H-transfer reactions pathways in H3O+/H2O, [H2O]n and HO−/H2O-clusters and ice densities and cohesive energies. We find good agreement between ReaxFF and QM for all these cases. We found that this QM-based ReaxFF potential gives a good description of bulk water phases and proton migration, reproducing experimental density, radial distribution and diffusion data, while it overestimates proton diffusion in the OH−/water system. We anticipate that this ReaxFF water description, in combination with ongoing ReaxFF-work on amines, carboxylic acids, phosphates and inorganic materials, should be highly suitable for simulating biochemical reactions involving enzymes and DNA. Furthermore, this potential can be used to simulate water reactions and proton diffusion on metal and metal oxide surfaces, opening up applications to catalysis, crystal growth and crack propagation studies. We have provided a specific example of this force field to heterogeneous catalysis, showing an oxygen/hydrogen recombination reaction in an iron nanoparticle.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
刚刚
mawen完成签到 ,获得积分10
刚刚
cc发布了新的文献求助10
1秒前
李付清完成签到 ,获得积分10
1秒前
勤恳枕头完成签到,获得积分10
2秒前
LLL发布了新的文献求助10
2秒前
现实的水卉完成签到,获得积分10
2秒前
jungle完成签到 ,获得积分10
2秒前
zzzz完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
kosang完成签到,获得积分20
3秒前
慢慢完成签到,获得积分10
4秒前
老kai使劲干完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
空条承太郎完成签到,获得积分10
5秒前
好好完成签到 ,获得积分10
5秒前
研友_ZbM2qn发布了新的文献求助10
6秒前
英姑应助zhonglv7采纳,获得10
6秒前
可可发布了新的文献求助10
7秒前
顾矜应助wbh采纳,获得10
7秒前
cc发布了新的文献求助10
8秒前
Lucas应助张红梨采纳,获得10
8秒前
强健的含烟完成签到,获得积分10
8秒前
迦叶发布了新的文献求助10
8秒前
如意的手套完成签到,获得积分10
9秒前
IMP完成签到 ,获得积分10
9秒前
六角发布了新的文献求助10
10秒前
秋天吃掉了夏天完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
yuyu发布了新的文献求助10
10秒前
cccc完成签到,获得积分10
11秒前
科研小白完成签到,获得积分20
11秒前
cc完成签到,获得积分20
11秒前
领导范儿应助Z丶采纳,获得10
12秒前
唠叨的访文完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
安暖如斯完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7306478
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8924393
关于积分的说明 18908711
捐赠科研通 6969429
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3212447
关于科研通互助平台的介绍 2381085
邀请新用户注册赠送积分活动 2189985