Desulfurization of SO 2 and thiophene on surfaces and nanoparticles of molybdenum carbide: Unexpected ligand and steric effects

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 40, 2004, Pages 15662-15670

  Liu, Ping ^a   Rodriguez, José A ^a   Muckerman, James T ^a  

^a BROOKHAVEN NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

LIGAND EFFECTS; MOLYBDENUM CARBIDE; STERIC EFFECTS; SULFUR-CONTAINING MOLECULES;

ABSORPTION; CARBON INORGANIC COMPOUNDS; CHEMICAL BONDS; CHEMICAL INDUSTRY; DESULFURIZATION; DISSOCIATION; MOLYBDENUM COMPOUNDS; TEMPERATURE CONTROL;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

EID: 6044256185     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp040267a     Document Type: Article

References (101)

1. (a) Rodriguez, J. A.; Hrbek, J. Acc. Chem. Res. 1999, 32, 719.
2. (b) Farrauto, R. J.; Bartholomew, C. H. Fundamentals of Industrial Catalytic Processes; Chapman and Hall: New York, 1997.
3. (c) Stirling, D. The Sulfur Problem: Cleaning Up Industrial Feedstocks; Royal Society of Chemistry: Cambridge, UK, 2000.
4. (a) Satterfield, C. N. Heterogeneous Catalysis in Industrial Practice; Mc-Graw Hill: New York, 1991.
5. (b) Zonnevylle, M. C.; Hoffmann, R.; Harris, S. Surf. Sci. 1988, 199, 320.
6. Liu, G.; Rodriguez, J. A.; Dvorak, J.; Hrbek, J.; Jirsak, T. Surf. Sci. 2002, 505, 295.
7. (a) Pieplu, A.; Saur, O.; Lavalley, J. C.; Legendre, O.; Nedez, C. Catal. Rev. Sci. Eng. 1998, 40, 409.
8. (b) Pacchioni, G.; Ricart, J. M.; Illas, F. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 10152.
9. (c) Pacchioni, G.; Clotet, A.; Ricart, J. M. Surf. Sci. 1994, 315, 337.
10. (d) Schneider, W. F.; Li, W. F.; Hass, K. C. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 6972.
11. (a) Rodriguez, J. A.; Liu, P.; Dvorak, J.; Jirsak, T.; Gomes, J.; Takahashi, Y.; Nakamura, K. Surf. Sci. 2003, 543, L675.
12. (b) Liu, P.; Rodriguez, J. A. J. Chem. Phys. 2003, 119, 10895.
13. (a) Jirsak, T.; Rodriguez, J. A.; Hrbek, J. Surf. Sci. 1999, 426, 319.
14. (b) Rodriguez, J. A.; Ricart, J. M.; Clotet, A.; Illas, F. J. Chem. Phys. 2001, 115, 454.
15. (c) Haase, J. J. Phys. Matter 1997, 9, 3647 and references therein.
16. (d) Rodriguez, J. A.; Jirsak, T.; Chaturvedi, S.; Hrbek, J. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11149.
17. (e) Rodriguez, J. A.; Jirsak, T.; Chaturvedi, S. J. Chem. Phys. 1999, 110, 3138.
18. (f) Rodriguez, J. A.; García, J.; González, L. Chem. Phys. Lett. 2002, 365, 380.
19. (g) Rodriguez, J. A.; Jirsak, T.; González, L.; Evans, J.; Pérez, M.; Maiti, A. J. Chem. Phys. 2001, 115, 10914 and references therein.
20. (h) Rodriguez, J. A.; Jirsak, T.; Freitag, A.; Larese, J. Z.; Maiti, A. J. Chem. Phys. 2000, 104, 7439 and references therein.
21. Alemozafar, A. R.; Guo, A. C.; Madix, R. J. Surf. Sci. 2003, 524, L84.
22. Terada, S.; Yokoyama, T.; Sakano, M.; Imanishi, A.; Kitajima, Y.; Kiguchi, M.; Okamoto Y.; Ohta, T. Surf. Sci. 1998, 414, 107.
23. Milligan, P. K.; Murphy, B.; Lennon, D.; Cowie, B. C. C.; Kadodwala, M. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 140.
24. (a) Mittendorfer, F.; Hafner, J. Surf. Sci. 2001, 492, 27.
25. (b) Morin, C.; Eichler, A.; Hirschl, R.; Sautet, P.; Hafner, J. Surf. Sci. 2003, 540, 474.
26. Rousseau, G. B. D.; Bovet, N.; Johnston, S. M.; Lennon, D.; Dhanak. V.; Kadodwala, M. Surf. Sci. 2002, 511, 190.
27. Wu, Z.; Li, C.; Wei, Z.; Ying, P.; Xin, Q. J. Phys. Chem. 2002, 106, 979.
28. Rodriguez, J. A.; Dvorak, J.; Jirsak, T.; Hrbek, J. Surf. Sci. 2001, 490, 315.
29. Da Costa, P.; Potvin, C.; Manoli, J.-M.; Breysse, M.; Djega-Mariadassou, G. Catal. Lett. 2003, 86, 133.
30. Khan, N. A.; Hwu, H. H.; Chen, J. G. J. Catal. 2002, 205, 259.
31. Smelyansky, V.; Hafner, J.; Kresse, G. Phys. Rev. B 1998, 58, R1782.
32. Rodriguez, A.; Dvorak, J.; Jirsak, T. Surf. Sci. 2000, 457, L413.
33. (a) Vebezia, A. M.; La Parola, V.; Deganello, G.; Cauzzi, D.; Leonardi, G.; Predieri, G. Appl. Catal. A 2002, 229, 261.
34. (b) Venezia, A. M.; La Parola, V.; Nicoli, V.; Deganello, G. J. Catal. 2002, 212, 56.
35. Au, X. D.; Waller, P.; Crezee, E.; Shan, Z.; Kapteijn, F.; Moulijn, J. A. Stud. Surf. Sci. Catal. 2002, 143, 1019.
36. Damyanova, S.; Petrov, L.; Orange, P. Appl. Catal. A 2003, 239, 241.
37. (a) Rodriguez, J. A.; Dvorak, J.; Capitano, A. T.; Gabelnick, A. M.; Gland, J. L. Surf. Sci. 1999, 429, L462.
38. (b) Rodriguez, J. A. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 7524.
39. (c) Tarbuck, T. L.; McCrea, K. R.; Logan, J. W.; Heiser, J. L.; Bussell, M. E. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 7845.
40. (d) Orita, H.; Uchida, K.; Itoh, N. J. Mol. Catal. A: Chem. 2003, 193, 197.
41. (e) Paul, J. F.; Payen, E. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 4057.
42. (f) Aray, Y.; Rodríguez, J.; Vega, D.; Coll, S.; Rodríguez-Arias, E. N.; Rosillo, F. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 13242.
43. (g) Lee, J. J.; Kim, H.; Moon, S. H. Appl. Catal. B 2003, 41, 171.
44. (h) Pettiti, I.; Botto, I. L.; Cabello, C. I.; Colonna, S.; Faticanti, M.; Minelli, G.; Porta, P.; Thomas, H. J. Appl. Catal. A 2001, 220, 113.
45. Hada, K.; Tanabe J.; Omi, S.; Nagai, M. J. Catal. 2002, 207, 10.
46. St. Clair, T. P.; Oyama, S. T.; Cox, D. F. Surf. Sci. 2002, 511, 294.
47. (a) Chen, J. G. Chem. Rev. 1996, 96, 1447.
48. (b) Furimsky, E. Appl. Catal. A 2003, 240, 1.
49. (c) Oyama, S. T. Catal. Today 1992, 15, 179.
50. Hugosson, H. W.; Jansson, U.; Johansson, B.; Eriksson, O. Chem. Phys. Lett. 2001, 333, 444.
51. (a) Topsøe, H.; Clausen, B. S.; Massoth, F. E. Catalysis, Science and Technology; Springer: Berlin, Germany, 1996.
52. (b) Byskov, L. S.; Hammer, B.; Nørskov, J. K.; Clausen, B. S.; Topsøe, H. Catal. Lett. 1997, 47, 177.
53. (a) Chianelli, R. R.; Daage, M.; Ledoux, M. J. Adv. Catal. 1994, 40, 177.
54. (b) Chianelli, R. R.; Berhault, G. Catal. Today 1999, 53, 357.
55. Sajkowski, D. J.; Oyama, S. T. Appl. Catal. A 1996, 134, 339.
56. Rodriguez, A.; Dvorak, J.; Jirsak, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 11515.
57. Lin, Z.; Hall, M. B. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 11165.
58. Hou, H.; Muckerman, J. T.; Liu, P.; Rodriguez, J. A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 9344.
59. (a) Liu, P.; Rodriguez, J. A. J. Chem. Phys. 2004, 120, 5414.
60. (b) Liu, P.; Rodriguez, J. A. Catal. Lett. 2003, 91, 247.
61. Liu, P.; Rodriguez, J. A.; Hou, H.; Muckerman, J. T. J. Chem. Phys. 2003, 118, 7737.
62. Chen, J. G. Private communication.
63. (a) Greeley, J.; Nørskov, J. K.; Mavrikakis, M. Annu. Rev. Phys. Chem. 2002, 53, 319.
64. (b) Hammer, B.; Nørskov, J. K. Adv. Catal. 2000, 45, 71.
65. (a) Leskiw, B. D.; Castleman, A. W. C. R. Physique 2002, 3, 251.
66. (b) Guo, B. C.; Kerns, K. P.; Castleman, A. W. Science 1992, 225, 1411.
67. (c) Guo, B. C.; Wei, S.; Purnell, J.; Buzza, S.; Castleman, A. W. Science 1992, 256, 511.
68. Rohmer, M. M.; Benard, M. Chem. Rev. 2000, 100, 495 and references therein.
69. (a) Delley, B. J. Chem. Phys. 1990, 92, 508.
70. (b) Delley, B. J. Chem. Phys. 2000, 113, 7756.
71. Maiti, A.; Rodriguez, J. A.; Law, M.; Kung, P.; McKinney, J. R.; Yang, P. Nano Lett. 2003, 3, 1025.
72. Hammer, B.; Hansen, L. B.; Nørskov, J. K. Phys. Rev. B 1999, 59, 7413.
73. (a) Rodriguez, J. A.; Liu, P.; Dvorak, J.; Jirsak, T.; Gomes, J.; Takahashi, Y.; Nakamura, K. Phys. Rev. B 2004, 69, 115414.
74. (b) Rodriguez, J. A.; Liu, P.; Dvorak, J.; Jirsak, T.; Gomes, J.; Takahashi, Y.; Nakamura, K. J. Chem. Phys. 2004, 121, 465.
75. Lewis, K. E.; Golden, S. M.; Smith, G. P. J. Am. Chem. Soc. 1984, 106, 3095.
76. (a) Mulliken, R. S. J. Chem. Phys. 1955, 23, 1833.
77. (b) Chang, H.; Harrison, J. F.; Kaplan, T. A.; Mahanti, S. D. Phys. Rev. B 1994, 49, 15753.
78. (c) Bauschlicher, C. W., Jr.; Bagus, P. S. J. Chem. Phys. 1984, 81, 5889.
79. St. Clair, T. P.; Oyama, S. T.; Cox, D. F.; Otani, S.; Ishizawa, Y.; Lo, R. L.; Fukui, K.; Iwasawa, Y. Surf. Sci. 1999, 426, 187.
80. Otani, S.; Ishizawa, Y. J. Cryst. Growth 1995, 154, 202.
81. Hugosson, H. W.; Nordström, L.; Jansson, U.; Johansson, B.; Eriksson, O. Phys. Rev. B 1999, 60, 15123.
82. (a) Pilgrim, J. S.; Duncan M. A. J. Am. Soc. 1993, 115, 6958.
83. (b) Lightstone, J. M.; Mann, H. A.; Wu, M.; Johnson, P. M.; White, M. G. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 10359.
84. Clark, A. H.; Beagley, B. Trans. Faraday Soc. 1971, 67, 2216.
85. (a) Kwiatkowski, J. S.; Leszczynski, J.; Teca, I. J. Mol. Struct. 1997, 436-437, 451.
86. (b) Bak, B.; Christensen, D.; Hansen-Nygaard, L.; Rastrup-Anderson, J. Mol. Spectrosc. 1961, 7, 58.
87. Kochikov, I. V.; Tarasov, Y. I.; Sporidonov, V. P.; Kuramshina, G. M.; Rankin, D. W. S.; Saakjan, A. S. J. Mol. Struct. 2001, 567, 29.
88. Sakai, Y.; Koyanagi, M.; Mogi, K.; Miyoshi, E. Surf. Sci. 2002, 513, 272.
89. Kupka, T.; Wrzalik, R.; Pasterna, G.; Pasterny, K. J. Mol. Struct. 2002, 616, 17.
90. Majumder, C.; Briere, T. M.; Mizuseki, H.; Kawazoe, Y. J. Chem. Phys. 2002, 117, 2819.
91. Liu, P.; Nørskov, J. K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2001, 3, 3814.
92. Rodriguez, J. A.; Jirsak, T.; Chaturvedi, S.; Kuhn, M. Surf. Sci. 1999, 442, 400.
93. Jirsak, T.; Dvorak, J.; Rodriguez, J. A. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 550.
94. Quigley, W. W. C.; Yamamoto, H. D.; Aegerter, P. A.; Simpson, G. J.; Busell, M. E. Langmuir 1996, 12, 1500.
95. Liu, G.; Rodriguez, J. A.; Hrbek, J.; Long, B. T.; Chen, D. A. J. Mol. Catal. A: Chem. 2003, 202, 215.
96. Lopez, N.; Nørskov, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11262.
97. Giordano, L.; Pacchioni, G.; Illas, F.; Rösch, N. Surf. Sci. 2002, 499, 73.
98. González, S.; Sousa, C.; Fernandez-García, M.; Bertin, V.; Illas, F. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7839.
99. (a) Molina, L. M.; Hammer, B. Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 206102.
100. (b) Häkkinen, H.; Abbet, S.; Sanchez, A.; Heiz, U.; Landman, U. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 1297.
101. (c) Rodriguez, J. A.; Pérez, M.; Jirsak, T.; Evans, J.; Hrbek, J. ; González, L. Chem. Phys. Lett. 2003, 378, 526.