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TRACE: A Topological Algorithm for Detecting Additive-Coordinated Hydrate Cages
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AI
DOI：10.1021/acs.jctc.5c01459.png)
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摘要
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笼形水合物是具有全球气候缓解、能源资源开发和碳捕获与封存（CCS）技术相关性的结晶包合化合物，这归因于其高体积气体密度和在中等压力-温度条件下的热力学稳定性。水合物晶体的基本构建单元是由氢键水分子形成的多面体笼。在分子模拟中准确识别这些笼结构对于研究水合物成核和生长机制至关重要。在本工作中，我们介绍了一种新型的开源算法TRACE（拓扑环和加成协调笼探索器），该算法旨在检测和分类在分子动力学模拟中水合物成核期间形成的结构基元，例如环、杯以及完整和不完整的笼。TRACE的显著特点是能够在笼识别过程中包含添加剂（例如水合物形成促进剂或抑制剂），使其特别适用于研究添加剂对水合物形成的影响。我们通过分析存在已知动力学促进剂尿素的情况下CO2水合物系统来验证TRACE。该算法能够跟踪结构演化，并允许通过平均首次通过时间（MFPT）分析量化笼统计、寿命、尿素滞留时间和成核动力学。通过连接结构和动力学信息，TRACE为添加剂调控的成核路径提供了新的见解，并提供了表征笼形水合物形成过程中微观结构发展的有力工具。
AI总结
对已上传原文的论文进行重点信息的提取，主要内容包括：简要概述、研究摘要、背景介绍、关键亮点、图文解析、展望与总结。
期刊
IF:
5.5
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机构
引用论文
Kinetic analysis of low-barrier nucleation via first-passage time distributions: A CO2 hydrate case study通过首次通过时间分布对低势垒成核的动力学分析：一个CO2水合物案例研究
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PREAI
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