北京模拟计算测试——清析客户检测案例

类别：客户案例 522 2022-12-15

2022年11月1日，本人接到北京某大学的老师计算需求。接到反馈后，第一时间与客户进行详细沟通，具体情况如下：

客户背景

客户是北京某大学的张老师，希望通过模拟计算软件，计算得出Fe-N4、Cu-N4和Fe-N4&Cu-N4的ORR--4电子路径中各阶段的反应能以及中间体结构。

Fe-N4，Cu-N4和Fe-N4&Cu-N4基底初始结构模型（所建模型如下图所示）

1、客户希望通过计算模拟，得出：ORR各反应阶段的自由能，Gibbs free-energy profiles for ORR at U = 0 V and U = 1.23 V

ORR计算设计的反应路径：

（1）* + O2 (g) + H+ + e? → *OOH

（2）*OOH + H+ + e? → *O + H2O

（3）*O + H+ + e? → *OH

（4）*OH + H+ + e? → * + H2O

* 代表着所在活性位点

2、绘制Fe-N4和Fe-N4&Cu-N4中Fe-N4的电荷分布（charge density difference of the central part of FeN4 site）

采用软件VASP进行能量计算。利用GGA–PBE泛函对电子相互作用进行描述。布里渊区在结构优化和频率计算中用 3 × 3 ×1 的 K 点网格采样。截断能设为500eV，能量以及力的收敛标准设为10–5eV 和 0.02 eV/?。此外，采用 DFT-D3 方法描述范德华（vdW）相互作用。

数据结果符合预期，与客户确认结构模型时建模精确，计算周期也客户承诺一致。最后计算结果符合客户预期，客户对于计算结果非常满意，对工程师的专业度也很认可。