Photoelectron spectroscopic and electronic structure studies of CH 2O bonding and reactivity on ZnO surfaces: Steps in the methanol synthesis reaction

Inorganic Chemistry

Volumn 43, Issue 11, 2004, Pages 3349-3370

  Jones, P M ^a   May, J A ^a   Reitz, J B ^a   Solomon, Edward I ^a  

^a STANFORD UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALDEHYDE; CARBENE; CARBON; CARBON MONOXIDE; FORMALDEHYDE; FORMIC ACID; HYDROGEN; HYDROXYMETHYLENE; METAL OXIDE; METHANOL; METHOXIDE; OXIDE; OXYGEN; PROTON; UNCLASSIFIED DRUG; ZINC OXIDE;

ADSORPTION; ARTICLE; CHEMICAL BINDING; CHEMICAL BOND; CHEMICAL REACTION; CORRELATION COEFFICIENT; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRON; ENERGY; GAS; GEOMETRY; MOLECULAR INTERACTION; PHASE TRANSITION; SPECTROSCOPY; SURFACE PROPERTY; SYNTHESIS; VACUUM; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

EID: 2542455919     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic035252q     Document Type: Article

References (116)

1. Lee, S. Methanol Synthesis Technology; CRC Press: Boca Raton, FL, 1990.
2. Cheng, W. H., Kung, H. H., Cheng, W. H., Kung, H. H., Eds. Marcel Dekker: New York, 1994; pp 1-22.
3. Bulko, J. B.; Herman, R. G.; Klier, K.; Simmons, G. W. J. Phys. Chem 1979, 83, 3118.
4. Dominquez, J. M.; Simmons, G. W.; Klier, K. J. Mol. Catal. 1983, 20, 369.
5. Klier, K. Adv. Catal. 1982, 31, 243.
6. Herman, R. G.; Klier, K.; Simmons, G. W.; Fin, B. P.; Bulko, J. B.; Kobylinski, T. P. J. Catal. 1979, 56, 407.
7. Mehta, S.; Simmons, G. W.; Klier, K.; Herman, R. G. J. Catal. 1979, 57, 343.
8. Klier, K.; Chatikavanij, V.; Herman, R. G.; Simmons, G. W. J. Catal. 1982, 74, 343.
9. Didziulis, S. V.; Butcher, K. D.; Cohen, S. L.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 7110.
10. Denise, B.; Sneeden, R. P. A.; Beguin, B.; Cherifi, O. Appl. Catal. 1987, 30, 353.
11. Chinchen, G. C.; Waugh, K. C.; Whan, D. A. Appl. Catal. 1986, 25, 101.
12. Chinchen, G. C.; Waugh, J. C. J. Catal. 1986, 97, 280.
13. Chinchen, G. C.; Mansfield, K.; Spencer, M. S. CHEMTECH 1990, 20, 692.
14. Kagan, Y. B.; Rozovskii, A. Y.; Lin, G. I.; Slivinskii, E. V.; Loktev, S. M.; Liberov, L. G.; Bashkirov, A. N. Kinet. Katal. 1975, 16, 704.
15. Satterfield, C. N. Heterogeneous Catalysis In Practice; McGraw-Hill: New York, 1980.
16. Ren, Z. X.; Wang, J.; Jia, L. J.; Lu, D. S. Appl. Catal. 1989, 49, 83-90.
17. Kung, H. H. Transition Metal Oxides: Surface Chemistry and Catalysis; Elsevier Science Publishers: New York, 1989; Vol. 45.
18. Rethwisch, D. G.; Dumesic, J. A. Langmuir 1986, 2, 73-79.
19. Gay, R. R.; Nodine, M. H.; Henrich, V. E.; Zeiger, H. J.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 6752.
20. Abrahams, S. C.; Bernstein, J. L. Acta Crystallogr. Sect. B 1969, b25, 1233.
21. Duke, C. B.; Meyer, R. J.; Paton, A.; Mark, P. Phys. Rev. B 1978, 18, 4225.
22. D'Amico, K. L.; Trenary, M.; Shinn, N. D.; Solomon, E. I.; McFeely, F. R. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 5102.
23. Lin, J.; Jones, P.; Guckert, J.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 8312.
24. Jones, P. M.; May, J. A.; Reitz, J. B.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc 1998, 120, 1506-1516.
25. Baetzold, R. C. J. Phys. Chem. 1985, 89, 4150.
26. Costa, L. C. Catal. Rev.-Sci. Eng. 1983, 25, 325.
27. Fahey, D. R. J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 136.
28. Muetterties, E. L.; Stein, J. J. Chem. Soc. Rev. 1979, 79, 479.
29. Cheng, W. H.; Akhter, S.; Kung, H. H. J. Catal. 1983, 82, 341-350.
30. Akhter, S.; Lui, K.; Kung, H. H. J. Phys. Chem. 1985, 89, 1958-1964.
31. Casarin, M.; Tondello, E.; Vittadini, A. Surf. Sci. 1994, 303, 125-138.
32. Casarin, M.; Tondello, E.; Vittadini, A. Inorg. Chim. Acta 1995, 235, 151-158.
33. Jones, P. M.; May, J. A.; Solomon, E. I. Inorg. Chim. Acta 1998, 275-276, 327-333.
34. Collman, J. P.; Hegedus, L. S. Principles and Applications of Organotransition Metal Chemistry; University Science Books: Mill Valley, CA, 1980.
35. Stanton, R. V.; Merz, K. M. J. Chem. Phys. 1994, 100, 434.
36. Deng, L.; Ziegler, T.; Fan, L. J. Chem. Phys. 1993, 99, 3823.
37. Osamura, Y.; Goddard, J. D.; S., H. F., III. J. Chem. Phys. 1981, 74.
38. Abashkin, Y.; Ruso, N.; Toscano, M. Theor. Chim. Acta 1995, 91, 179-186.
39. Watson, R. E.; Perlman, M. L.; Davenport, J. Surf. Sci. 1982, 115, 117.
40. Abbas, N. M.; Madix, R. J. Appl. Surf. Sci. 1981, 7, 241.
41. Delley, B. J. Phys. Chem. 1990, 92, 508-517.
42. Delley, B. In DMOL, a Standard Tool for Density Functional Calculations: Review and Advances; Seminario, J. M., Politzer, P., Eds.; Elsevier Science B.V.: Amsterdam, 1995; Vol. 2, pp 221-254.
43. Lee, C.; Yang, Y.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
44. Becke, A. D. Phys. Rev. A 1988, 38, 30989.
45. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 13244.
46. Fan, L.; Ziegler, T. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10890-10897.
47. Broyden, C. G. J. Inst. Math. Appl. 1970, 6, 23.
48. Fletcher, R. Comput. J. 1970, 13, 317.
49. Goldfarb, D. Math. Comput. 1970, 24, 23.
50. Shanno, D. F. Math. Comput. 1970, 24, 647.
51. Baker, J.; Bergeron, D. J. Comput. Chem. 1993, 14.
52. Mulliken, R. S. J. Chem. Phys. 1955, 23, 1883-1846.
53. Casarin, M.; Maccato, C.; Tabacchi, G.; Vittadini, A. Surf. Sci. 1996, 352-354, 341-345.
54. Casarin, M.; Farero, G.; Tondello, E.; Vittadini, A. Surf. Sci. 1994, 317, 422.
55. Casarin, M.; Tondello, E.; Vittadini, A. Surf. Sci. 1994, 307-309, 1182.
56. Au, C. T.; Hirsch, W.; Hirschwald, T. Surf. Sci. 1989, 221, 113.
57. Yates, J. T.; Madey, T. E.; Erickson, N. E.; Worley, S. D. Chem. Phys. Lett. 1976, 39, 113.
58. Seigbahn, K.; Nordling, C.; Johansson, G.; Hedman, J.; Heden, P. F.; Hamrin, K.; Gelius, U.; Bergmark, T.; Werne, L. O.; Manne, R.; Baer, Y. ESCA Applied To Free Molecules; North-Holland: Amsterdam-London, 1969.
59. Stohr, J.; Jaeger, R. Phys. Rev. B 1982, 26, 4111.
60. Dehmer, J. L.; Dill, D. J. J. Chem. Phys. 1976, 65, 5327.
61. Stohr, J., Hove, M. A. V., Tong, S. Y., Eds.; Springer-Verlag: Berlin, 1985.
62. Stohr, J. NEXAFS Spectroscopy; Springer-Verlag: New York, 1992.
63. Stohr, J.; Gland, J. L.; Eberhardt, W.; Outka, D.; Madix, R. J.; Sette, F.; Koestner, R. J.; Doebler, U. Phys. Rev. Lett. 1983, 51, 2414.
64. Yukawa, Y. Handbook of Organic Structural Analysis; W. A. Benjamin, Inc.: Reading, MA.
65. Huang, Y.-H.; Gladysz, J. A. J. Chem. Educ. 1988, 65, 298.
66. Gambarotta, S.; Floriani, C.; C.-Villa, A.; Guastini, C. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 2985.
67. Buhro, W. E.; Patton, A. T.; Strouse, C. E.; Gladysz, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 1056.
68. Didzilius, S. V.; Cohen, S. L.; Butcher, K. D.; Solomon, E. I. Inorg. Chem. 1988, 27, 2238.
69. Ivanov, I.; Pollman, J. Phys. Rev. B 1981, 24, 7275.
70. Gopel, W.; Pollman, J.; Ivanov, I.; Reihl, B. Phys. Rev. B 1982, 26, 3144.
71. Green, J. Acc. Chem. Res. 1994, 27, 131.
72. Fano, U.; Cooper, J. W. Rev. Mod. Phys. 1968, 40, 441.
73. Eastman, D. E.; Kuznietz, M. J. Appl. Phys. 1971, 42, 1396.
74. Manson, T. M.; Cooper, J. W. Phys. Rep. 1968, 165, 126.
75. Cooper, J. W. Phys. Rev. 1962, 128, 618.
76. Yeh, J. J.; Lindau, I. At. Data Nucl. Data Tables 1985, 32, 1-155.
77. Hermann, M. R.; Dierchsen, G. H. F.; Fatyga, B. W.; Langhoff, P. W. Int. J. Quantum Chem., Quantum Chem. Symp. 1984, 18, 719-734.
78. Langhoff, P. W.; Orel, A.; Rescigno, T. N.; McKoy, B. V. J. Chem. Phys. 1978, 69, 4689.
79. Wander, A.; Schedin, F.; Steadman, P.; Norris, A.; McGrath, R.; Turner, T. S.; Thornton, G.; Harrison, N. M. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 3811.
80. Caldarelli, J. L.; Wagner, L. E.; White, P. S.; Templeton, J. L. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 2878-2888.
81. Bullock, R. M.; Ricci, J. S.; Szalda, D. J. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111, 2741-2743.
82. Bullock, R. M.; Rappoli, B. J.; Samsel, E. G.; Rheingold, A. L. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1989, 261-263.
83. Foxman, B. M.; Klemarczyk, P. T.; Liptrot, R. E. J. Org. Chem. 1980, 187, 253-265.
84. Mendez, N. Q.; Seyler, J. W.; Arif, A. M.; Gladysz, J. A. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 2323-2334.
85. Vohs, J. M.; Barteau, M. A. Surf. Sci. 1986, 176, 91.
86. Saussey, J.; Javalley, J. C.; Rais, T. J. Mol. Catal. 1984, 26, 159-163.
87. Saussey, J.; Lavalley, J. C.; Lamotte, J.; Rais, T. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1982, 278.
88. Lavalley, J. C.; Saussey, J.; Rais, T. J. Mol. Catal. 1982, 17, 289.
89. DeWulf, D. W.; Jin, T.; Bard, A. J. J. Electrochem. Soc. 1989, 136, 1686.
90. Ghiotti, G.; Chiorino, A.; Bocuzzi, F. Surf. Sci. 1993, 228, 287-288.
91. Taylor, H. S.; Strother, C. O. J. Am. Chem. Soc. 1934, 56, 589.
92. Zapol, P.; Jaffe, J. B.; Hess, A. C. Surf. Sci. 1999, 422, 1-7.
93. Bolis, V.; Fubani, B.; Giamello, E.; Reller, A. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1989, 95, 855.
94. D'Amico, K. L.; McClellen, M. R.; Sayers, M. J.; Gay, R. R.; McFeely, F. R.; Solomon, E. I. J. Vac. Technol. 1980, 17, 1080.
95. Sayers, M. J.; McClellen, M. R.; Gay, R. R.; Solomon, E. I.; McFeely, F. R. Chem. Phys. Lett. 1980, 75, 575.
96. McClellen, M. R.; Trenary, M.; Shinn, N. D.; Sayers, M. J.; D'Amico, K. L.; Solomon, E. I.; McFeely, F. R. J. Chem. Phys. 1981, 74, 4726.
97. Casarin, M.; Maccato, C.; Vittadini, A. Appl. Surf. Sci. 1999, 142, 192-195.
98. D'Amico, K. L.; McFeely, F. R.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 6380.
99. Solomon, E. I.; Jones, P. M.; May, J. A. Chem. Rev. 1993, 93, 2623.
100. Bowker, M.; Houghton, H.; Waugh, K. C. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1981, 77, 3023-3036.
101. Murray, K. K.; Miller, T. M.; Leopold, D. G.; Lineberger, W. C. J. Chem. Phys. 1986, 84.
102. Wong, W. K.; Wilson, T.; Strouse, C. E.; Gladysz, J. A. J. Chem. Soc., Chem. Commum. 1979, 530.
103. Fleming, I. Frontier Orbitals and Organic Chemical Reactions; John Wiley & Sons: New York, 1985.
104. Pope, S. A.; Hillier, I. H.; Guest, M. F.; Colburn, E. A.; Kendrick, J. Surf. Sci. 1984, 139, 299-315.
105. Henrici-Olive, G.; Olive, S. Catalyzed Hydrogenation of Carbon Monoxide; Springer-Verlag: Berlin, 1984.
106. Klopman, G. J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 223.
107. Pancir, J. Collect. Czech. Chem. Commun. 1977, 42, 16.
108. Goddard, J. D.; Schaefer, H. F. J. Chem. Phys. 1978, 70, 5117.
109. Pearson, R. G. Symmetry Rules For Chemical Reactions-Orbital Topology and Elementary Processes; Wiley-Interscience: New York, 1976.
110. Kung, H. H. Catal. Rev.-Sci. Eng. 1980, 22, 235.
111. Hine, J.; Arata, K. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1976, 49, 3089.
112. Houtman, C.; Barteau, M. A. Langmuir 1990, 6, 1558-1566.
113. Didziulis, S. V.; Cohen, S. L.; Butcher, K. D.; Gewirth, A. A.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 250.
114. Tsou, T. T.; Huffman, J. C.; Kochi, J. K. Inorg. Chem. 1979, 18, 2311.
115. Davis, J. L.; Barteau, M. A. Surf. Sci. 1992, 268, 11-24.
116. Albright, T. A.; Burdett, J. K.; Whangbo, M. H. Orbital Interactions In Chemistry; Wiley-Interscience: New York, 1985.