怎麼判斷基元反應
臺階圖顧名思義，由它與臺階類似的形狀而得名。在電催化計算中是最常見的一種結果展示圖形，從臺階圖中可以獲取基元反應各個步驟之間的能量變化，並且也可以得到電極電勢等資訊。好了話不多說，我們今天主要針對臺階圖的計算步驟給大家進行講解。
確定基元反應步驟
我們以OER反應機理研究為例進行說明。首先我們知道OER反應的總反應方程式為：
然而反應並不是一步完成的，OER的分步反應是怎樣的呢？關於這部分就需要大家去翻閱資料和文獻了，比如小編就透過閱讀資料找到了OER反應的分步示意圖。
因此OER反應的分步反應方程式可以寫為以下形式：
這樣我們就完成了第一部分的工作。敲黑板啦！！！這一步很重要呦，分步反應是我們後續計算的基礎，因此地基一定要打好，否則就是在做無用功。OER反應涉及的步驟較少，對於多步反應的大家一定要多思考、多確認。
搭建用於計算的結構模型
用於電催化計算的模型就是各種吸附模型，關於吸附模型如何搭建，我們之前也總結過一些文章，大家可以檢視學習。
為了計算臺階圖，我們需要將分步反應中出現的各個中間態模型都搭建出來（H2O；*；OH*；O*；OOH*；O2），我們今天要說的是吸附模型搭建的另一種注意事項：分子的吸附方法，針對反應第一步O2的吸附模型，會有如下三種吸附可能，因此在搭建模型時我們需要將可能不同的吸附模式都搭建出來（在計算完成後獲取最佳吸附結構和最佳反應步驟）。對於吸附模式有哪些，我們也需要根據不同的吸附分子進行判斷。
最終的吸附模型
DFT計算獲取結構能量
在吸附結構搭建完成之後就可以利用DFT進行計算了，首先需要進行結構最佳化確定吸附結構的穩定構型，之後利用靜態計算得到體系的能量，之後針對吸附分子我們再利用頻率計算對吸附分子做自由能矯正。
接下來我們透過MatCloud+進行操作，選用MatCloud+的原因，在於僅透過瀏覽器就可使用，無需下載任何軟體。在MatCloud+中我們可以透過搭建如下所示的工作流一次完成多結構多步驟的計算，並且此工作流可以重複使用。MatCloud+作為國內首家正式上線的材料高通量計算平臺，將傳統計算方法簡易化，幫助更多的人快速開展計算模擬。工作流由通用匯入元件、結構最佳化、靜態計算、頻率計算四個元件構成，然後對每個元件進行相應的引數設定即可。在設定引數時，可以將結構對稱性打破（ISYM=0），頻率計算和靜態計算的收斂標準高於結構最佳化，在計算時我們可以將結構的基底固定部分原子，（頻率計算可以固定所有基底原子）。
繪製臺階圖
在第1步中我們已經知道了分佈反應步驟，第3步中計算得到每個中間產物（H2O；*；OH*；O*；OOH*；O2）的能量，我們需要先計算出每步的反應自由能，如：ΔG1= GOH*+ GH+/e- – GH2O – G*。在繪製臺階圖的時候我們可以利用如下的表格來輔助：
在得到反應自由能之後，我們就可以按照反應步驟繪製臺階圖了，一般臺階圖會將初始的結構能量視為0，就得到了如下圖所示的圖了：
以上就是電催化臺階圖的計算流程，希望對大家有所幫助。
公司介紹：
北京邁高材雲科技有限公司（以下稱：邁高科技
）
是中國新材料研發數字化領軍企業，專注於材料科學領域數字化的開拓與創新，公司在中科院大力推動下組建，核心產品“MatCloud+材料雲”經過團隊十餘年的打造，形成了集材料資料庫、高通量計算篩選、多尺度模擬計算、人工智慧技術、智慧實驗的“計算、 資料、AI、實驗”四位一體的材料領域數字化解決方案，為我們的政府、企業、院校客戶在研發效能和數字化轉型上全面提升價值。
1。MatCloud+平臺具有圖形化視覺化的操作介面，支援呼叫多種量子力學（第一性原理）、經典分子力學動力學方法模擬軟體如VASP、Gaussian、LAMMPS、QE等實現高通量、高併發計算。
平臺重新定義並統一了所整合模擬軟體的操作方式，透過將模擬軟體功能（如結構最佳化、熱力學性質、力學性質、電學性質）元件化呈現，拖拽元件搭建模擬預測流程（工作流），實現了模擬計算全流程自動化。
2。MatCloud+可以分享和複製已有的工作流，實現工作流的快速複用。
也能修改平臺自帶元件的預設引數值，並將新引數值儲存為預設引數，形成定製化元件。
同時也具備視覺化作業管理、監控、檢視、統計等功能，對工作流計算生成的模擬物性資料以及實驗資料進行資料管理、檢索、分析、挖掘。
3。MatCloud+平臺具有豐富的機器學習演算法元件，拖拽元件搭建AI預測流程，實現機器學習全流程（資料上傳、資料預處理、特徵工程、模型訓練、模型評估）自動化，構建材料“結構-成分-工藝-效能”的關係模型。
4。MatCloud+以雲計算方式使使用者無需安裝軟體，使用瀏覽器，透過賬號登入，即可呼叫多個國家超算資源，進行材料結構模型搭建、模擬材料關鍵效能指標。
邁高科技在材料數字化研發和設計領域擁有深厚的技術積澱和領先的市場份額，在國內已有超5000家材料科學領域企業、院校選擇邁高科技的產品和服務，來自港澳臺及海外的註冊使用者已超300家材料科學領域知名院校和企業，致力於成為中國最有價值的新材料研發數字化服務提供商。