A model for proton transfer to metal electrodes

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 112, Issue 29, 2008, Pages 10814-10826

  Wilhelm, Florian ^a   Schmickler, Wolfgang ^a   Nazmutdinov, Renat R ^b   Spohr, Eckhard ^c  

^a UNIVERSITY OF ULM   (Germany)

^b KAZAN NATIONAL RESEARCH TECHNOLOGICAL UNIVERSITY   (Russian Federation)

^c UNIVERSITY OF DUISBURG ESSEN   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHLORINE COMPOUNDS; DYNAMICS; ELECTROLYSIS; METALLIZING; METALS; MOLECULAR DYNAMICS; PLATINUM; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; PROTONS; QUANTUM CHEMISTRY; SOLUTIONS; SURFACE CHARGE;

AQUEOUS SOLUTIONS; CLUSTER MODELLING; DENSITY-FUNCTIONAL CALCULATIONS; LARGE-SCALE MOLECULAR DYNAMICS; METAL ELECTRODE SURFACE; METAL ELECTRODES; METAL SURFACES; MODEL SYSTEMS; PROTON-TRANSFER MECHANISM; PT (1 1 1); PT ELECTRODES; SOLUTION INTERFACES; SURFACE CHARGE DENSITIES; VALENCE BONDS;

PROTON TRANSFER;

EID: 49149128124     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp800414f     Document Type: Article

References (67)

1. Eigen, M. Angew. Chem. 1963, 75, 489-508.
2. Zundel, G.; Metzger, H. Z. Phys. Chem. Neue Folge 1968, 58, 225-245.
3. Brooker, M. H. In The Chemical Physics of Solvation. Part B; Dogonadze, R. R.; Kálmán, E.; Kornyshev, A. A.; Ulstrup, J., Eds.; Elsevier: Amsterdam, 1986; pp 149-185.
4. Kobayashi, C.; Iwahashi, K.; Saito, S.; Ohmine, I. J. Chem. Phys. 1996, 105, 6358-6366.
5. Heinzinger, K.; Weston, R. E. J. Phys. Chem. 1964, 68, 744-751.
6. Conway, B. E. Ionic Hydration in Chemistry and Biophysics; Elsevier: Amsterdam, 1981.
7. Zundel, G.; Fritsch, J. In The Chemical Physics of Solvation. Part B; Dogonadze, R. R.; Kálmán, E.; Kornyshev, A. A.; Ulstrup, J., Eds.; Elsevier: Amsterdam, 1986; pp 21-96.
8. von Grotthuss, T. C. J. D. Ann. Chim. 1806, LVIII, 54-74.
9. Tuckerman, M. E.; Laasonen, K.; Sprik, M.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 1995, 103, 150-161.
10. Tuckerman, M. E.; Marx, D.; Klein, M. L.; Parrinello, M. Science 1997, 275, 817-820.
11. Marx, D.; Tuckerman, M. E.; Hutter, J.; Parrinello, M. Nature 1999, 397, 601-604.
12. Izvekov, S.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2005, 125, 044505.
13. Marx, D. ChemPhysChem 2006, 7, 1848-1870.
14. Vuilleumier, R.; Borgis, D. J. Chem. Phys. 1999, 111, 4251-4266.
15. Schmitt, U. W.; Voth, G. A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 5547-5551.
16. Schmitt, U. W.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1999, 111, 9361-9381.
17. Brancato, G.; Tuckerman, M. E. J. Chem. Phys. 2005, 122, 224507-1 to 224507-11.
18. Voth, G. A. Acc Chem. Res. 2006, 39, 143-150.
19. Swanson, J.; Maupin, C.; Chen, H.; Petersen, M.; Xu, J.; Wu, Y.; Voth, G. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 4300-4314.
20. Wu, Y.; Chen, H.; Wang, F.; Paesani, F.; Voth, G. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 467-482.
21. Agmon, N. Chem. Phys. Lett. 1995, 244, 456-462.
22. Day, T. J.; Soudackov, A. V.; Cuma, M.; Schmitt, U. W.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2002, 117, 5839-5849.
23. Kornyshev, A. A.; Kuznetsov, A. M.; Spohr, E.; Ulstrup, J. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3351-3366.
24. Lapid, H.; Agmon, N.; Petersen, M. K.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 2005, 122, 014506 to 1014506-11.
25. VandeVondele, J.; Mohamed, F.; Krack, M.; Hutter, J.; Sprik, M.; Parrinello, M. J. Chem. Phys. 2005, 122, 014515 to 1014515-6.
26. Meng, S. Surf. Sci. 2005, 575, 300-306.
27. Sugino, O.; Hamada, I.; Otani, M.; Morikawa, Y.; Ikeshoji, T.; Okamoto, Y. Surf. Sci. 2007, 601, 5237-5240.
28. Otani, M.; Hamada, I.; Sugino, O.; Morikawa, Y.; Okamoto, Y.; Ikeshoji, T. J. Phys. Soc. Jpn. 2008, 77, 024802.
29. Jacob, T.; Goddard, W. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9360-9368.
30. Taylor, C. D.; Wasileski, S. A.; Filhol, J.-S.; Neurock, M. Phys. Rev. B 2006, 73, 165402.
31. Filhol, J.-S.; Neurock, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 402-406.
32. Hinnemann, B.; Moses, P. G.; Bonde, J.; Jørgensen, K. P.; Nielsen, J. H.; Horch, S.; Chorkendorff, I.; Nørskov, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 5308-5309.
33. Greeley, J.; Jaramillo, T. F.; Bonde, J.; Chorkendorff, I.; Nørskov, J. K. Nat. Mater. 2006, 5, 909-913.
34. Nørskov, J. K.; Christensen, C. H. Science 2006, 312, 1322-1323.
35. Rossmeisl, J.; Nørskov, J. K.; Taylor, C. D.; Janik, M. J.; Neurock, M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 21833-21839.
36. Sk-lason, E.; Karlberg, G. S.; Rossmeisl, J.; Bilgaard, T.; Greeley, J.; Jónsson, H.; Nørskov, J. K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 3241-3250.
37. Ogasawara, H.; Brena, B.; Nordlund, D.; Nyberg, M.; Pelmenschikov, A.; Petterson, L.; Nilsson, A. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 276102.
38. Coulson, C.; Danielsson, U. Ark. Fys. 1954, 8, 245-255.
39. Warshel, A.; Weiss, R. M. J. Am. Chem. Soc. 1980, 102, 2523-2544.
40. Hwang, J.-K.; King, G.; Creighton, S.; Warshel, A. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 5297-5311.
41. Åqvist, J.; Warshel, A. Chem. Rev. 1993, 93, 6218-6226.
42. Lobaugh, J.; Voth, G. A. J. Chem. Phys. 1996, 104, 2056-2069.
43. Sagnella, D. E.; Tuckerman, M. E. J. Chem. Phys. 1998, 108, 2073-2083.
44. Walbran, S.; Kornyshev, A. A. J. Chem. Phys. 2001, 114, 10039-10048.
45. Spohr, E.; Commer, P.; Kornyshev, A. A. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 10560-10569.
46. Toukan, K.; Rahman, A. Phys. Rev. B 1985, 31, 2643-2648.
47. Spohr, E. J. Phys. Chem. 1989, 93, 6171-6180.
48. Olsen, R. A.; Kroes, G. J.; Baerends, E. J. Chem. Phys. 1999, 111, 11155-11163.
49. Papoian, G.; Nørskov, J. K.; Hoffmann, R. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 4129-4144.
50. Kallén, G.; Wahnström, G. Phys. Rev. B 2001, 65, 033406.
51. Bǎdescu, S.; Salo, P.; Ala-Nissila, T.; Ying, S.; Jacobi, K.; Wang, Y.; Bedürftig, K.; Ertl, G. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 136101.
52. Jacob, T.; Goddard, W. A., III J. Phys. Chem. B 2004, 108, 8311-8323.
53. Ohwaki, T.; Yamashita, K. J. Electroanal. Chem. 2001, 504, 71-77.
54. Cai, Y.; Anderson, A. B. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 9829-9833.
55. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 69th ed.; Weast, R. C., Astle, M. J., Beyer, W. H., Eds.; CRC Press: Boca Raton, Florida, 1988.
56. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652.
57. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, Revision B.04, Gaussian, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania, 2003.
58. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270-283.
59. Wadt, W. R.; Hay, P. J. J. Chem. Phys. 1985, 82, 284-298.
60. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299-310.
61. Hehre, W. J.; Ditchfield, R.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1972, 56, 2257-2261.
62. Hariharan, P. C.; Pople, J. A. Theor. Chim. Acta 1973, 28, 213-222.
63. Nazmutdinov, R. R.; Bronshtein, M. D.; Wilhelm, F.; Kuznetsov, A. M. J. Eletroanal Chem. 2007, 607, 175-183.
64. Pecina, O.; Schmickler, W. J. Electroanal. Chem. 1997, 431, 4750(4).
65. Pecina, O.; Schmickler, W. Chem. Phys. 1998, 228, 265277(13) .
66. Berendsen, H. J. C.; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J.Chem. Phys. 1984, 81, 3684-3690.
67. Kuznetsov, A. M.; Ulstrup, J. Russ. J. Electrochem. 2004, 40, 1010-1018.