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neb-irc-activation-energy

数据与分析

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更新于 10-15 22:40

技能介绍

用途:端到端计算基元反应的活化能。流程依次为优化反应物与产物、IDPP 插值、CI-NEB 搜索最小能量路径、RS-I-RFO 结合 Hessian 精修过渡态、双向 IRC 验证并重新优化端点。

主要能力:输出经验证的过渡态几何、能垒(ΔE‡,热校正后为 ΔG‡)、IRC 能量曲线(irc_energy_profile.png)以及过渡态虚频振动动画(ts_imaginary_mode.html)。验证为必需步骤:收敛的过渡态必须检查其唯一虚频与 IRC 端点。

使用方式:依赖 xtb(GFN2-xTB 引擎)与 pysisyphus(pysis CLI),IRC 绘图需 matplotlib。输入为原子顺序一致的 reactant.xyz 与 product.xyz。需在本地临时目录(如 /tmp/rxn/)运行,pysisyphus 在挂载或网络目录上会因符号链接报 PermissionError。先检查工具,缺失时安装: cd /tmp/rxn command -v xtb && command -v pysis || bash setup_env.sh source "${ROOT:-${HOME:-/tmp}/xtbenv}/env.sh" 运行前在 pipeline.yaml 中设置 charge 与 mult(默认 charge: 0 对离子错误),溶液反应加 alpb,原子数约 50 以上时把 max_cycles 提到 150–200。执行: pysis pipeline.yaml > pipeline.log 2>&1 验证:python3 check_result.py pipeline.log 绘图:python3 plot_irc.py 热化学需对过渡态与反应物做 Hessian,且 --chrg、--uhf、溶剂须与 pipeline.yaml 一致。

适用场景:寻找基元步骤过渡态与活化能、比较系列反应能垒、在廉价半经验级别筛选能垒后再投入 DFT。

限制:GFN2-xTB 能垒为半定量,需与实验定量吻合时应改用 DFT;双分子反应参考态(分离反应物或预反应复合物)会改变数值,须记录;离子加中性分子的气相反应可能出现负能垒(淹没能垒),属正常现象。动画 HTML 由 molecular-visualization-3dmol 技能生成,本技能不产出。