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通过分子动力学可以直观地了解化学反应的进行，看到分子在催化剂上发生反应的动态变化过程。催化剂的稳定性也可以通过动力学来评估。

我们将展示如何使用Materials Studio中DMol3模块进行分子动力学计算，从动力学的角度来评价催化剂理论模型在一定温度下的结构稳定性。

操作步骤

(1) 优化催化剂结构；

我们以CoN4内嵌石墨烯的模型为例，首先构建如下的结构，然后选择合适的参数进行结构优化，得到稳定的结构。

(2) 动力学计算；

选择优化后结构的.xsd文件，点击DMol3/Calculation。计算参数大部分与前面优化结构时所用的参数一致，只需要将Setup中的Task任务改为Dynamics，然后点击More…，在Dynamics中将Ensemble选为NVT恒温恒容下的动态变化，Temperature设置为所需要模拟的温度，这里设置为300 K。步长Time step保持默认值1 fs（如果模拟的总时间一样，步长不同精度会受影响）。

Total simulation time总的模拟时间设置是非常关键的。因为时间太短，很可能结构的能量以及结构的变化还没有达到所设定环境下的相对稳定状态，难以评价稳定性；如果时间太长，计算资源的消耗就非常大。同时，计算的体系越大，总的模拟时间也就越长。一般文献中经常采用10 ps来作为结果呈现。因为仅做例子演示，所以这里Total simulation time只设置了1 ps。所需要优化的步骤为1000步。

然后设置Themostat恒温器，这里选择NH Chain，其他的参数为默认值。然后点击Run，开始计算。

然后就是等待漫长的计算，在计算期间可以看到随着温度在300 K附近波动，结构的能量也随着波动，结构也呈现出明显的变化。在Jobs窗口可以查看任务进度Progress。

（注意，在这过程中最好不要中断计算，否则将重新开始计算。）

(3) 分析结果；

本教程只做演示，因此只计算到300步。计算完成后，出现如下的温度随时间的变化以及能量随时间的变化。从能量随时间的变化图中可以看到，在模拟的后阶段能量变化基本处于动态平衡的情况（此数据可以直接右键复制，然后粘贴到Origin中作图），由此可见该催化剂结构应该没有发生破坏或者分解的情况（当然还可以选择更长的时间来模拟）。

双击模拟完最后的.xtd结构文件，使用Animation工具进行播放该文件，可以观察这300步该结构的变化过程。如下图所示对应着优化最后一步的结构。从结构文件中也可以看到，在a和b方向上没有看到明显的变化，从侧视图中可以看到，CoN4内嵌石墨烯结构在垂直方向上有一定的变化，也对应着能量的动态波动。