Molecular dynamics simulation of the low-temperature partial oxidation of CH4

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 113, Issue 8, 2009, Pages 1539-1547

  Page, Alister J ^a   Moghtaderi, Behdad ^a  

^a UNIVERSITY OF NEWCASTLE   (Australia)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CCSD; CHEMICAL MECHANISMS; CHEMICAL PROCESS; COMPOSITE METHODS; COUPLED CLUSTERS; CURRENT MODELS; DENSITY-FUNCTIONAL THEORIES; EXPERIMENTAL DATUM; FORCE FIELDS; HYDROGEN ATOMS; LOW TEMPERATURES; MD SIMULATIONS; MODEL SYSTEMS; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATIONS; PARTIAL OXIDATION OF METHANES; PARTIAL OXIDATIONS; PRIMARY PATHWAYS; QUANTUM MECHANICAL METHODS; RADICAL RECOMBINATIONS; RADICAL SPECIES; REACTION MECHANISMS; STRUCTURAL FEATURES;

CHEMICAL ENGINEERING; HYDROGEN; MECHANISMS; METHANE; MOLECULAR DYNAMICS; OXIDATION; PROBABILITY DENSITY FUNCTION; REACTION KINETICS; VIBRATIONS (MECHANICAL);

DENSITY FUNCTIONAL THEORY;

FREE RADICAL; HYDROGEN; METHANE; OXYGEN;

ARTICLE; CHEMISTRY; KINETICS; MOLECULAR DYNAMICS; OXIDATION REDUCTION REACTION; QUANTUM THEORY; TEMPERATURE; THERMODYNAMICS;

FREE RADICALS; HYDROGEN; KINETICS; METHANE; MOLECULAR DYNAMICS SIMULATION; OXIDATION-REDUCTION; OXYGEN; QUANTUM THEORY; TEMPERATURE; THERMODYNAMICS;

EID: 62749111445     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp809576k     Document Type: Article

References (60)

1. Winter, J. C. Int. J. Hydrogen Energy 2004, 29, 1095.
2. Penner, S. S. Energy 2004, 31, 33.
3. Nowotny, J.; Sorrell, C. C; Sheppard, L. R.; Bak, T. Int. J. Hydrogen Energy 2005, 30, 521.
4. Licht, S. Chem. Commun. 2005, 37, 4635.
5. Arakawa, H.; Aresta, M.; Armor, J. N.; Barteau, M. A.; Beckman, E. J.; Bell, A. T.; Bercaw, J. E.; Creutz, C; Dinjus, E.; Dixon, D. A.; Domen, K.; DuBois, D. L.; Eckert, J.; Fujita, E.; Gibson, D. H.; Goddard, W. A.; Goodman, D. W.; Keller, J.; Kubas, G. J.; Kung, H. H.; Lyons, J. E.; Manzer, L. E.; Marks, T. J.; Morokuma, K.; Nicholas, K. M.; Periana, R.; Que, L.; Rostrup-Nielson, J.; Sachtler, W. M. H.; Schmidt, L. D.; Sen, A.; Somorjai, G. A.; Stair, P. C; Stults, B. R.; Tumas, W. Chem. Rev. 2001, 101, 953.
6. Das, D.; Veziroglu, T. N. Int. J. Hydrogen Energy 2001, 26, 13.
7. Irvine, J. J. Mater. Chem. 2008, 18, 2295.
8. York, A. P. E.; Xiao, T.; Green, M. L. H. Top. Catal. 2003, 22, 345.
9. Enger, B. C; Lodeng, R.; Holmen, A. Appl. Catal, A 2008, 346, 1.
10. Wegang, R. S. Fuel. Cell Bull. 2001, 28, 8.
11. Moghtaderi, B.; Shames, I.; Djenidi, L. Int. J. Heat Fluid Flow 2006, 27, 1069.
12. Moghtaderi, B. Fuel 2007, 86, 469.
13. Pena, M. A.; Gomez, J. P.; Fierro, J. L. G. Appl. Catal, A 1996, 144, 7.
14. Tsang, S. C; Claridge, J. B.; Green, M. L. H. Catal. Today 1995, 23, 3.
15. Zhu, Q.; Zhao, X.; Deng, Y. J. Nat. Gas Chem. 2004, 13, 191.
16. Liander, H. Trans. Faraday Soc. 1929, 25, 462.
17. Padovani, C; Franchetti, P. G. Chim. Ind. Appl. Catal. 1933, 15, 429.
18. Prettre, M.; Eichner, C; Perrin, M. Trans. Faraday Soc. 1946, 42, 335.
19. Brenner, D. W. Phys. Rev. B 1990, 42, 9458.
20. Tersoff, J. Phys. Rev. B 1988, 37, 6991.
21. Johnston, H. S.; Parr, C. J. Am. Chem. Soc. 1963, 85, 2544.
22. Johnston, H. S. Adv. Chem. Phys. 1960, 3, 131.
23. Root, D. M.; Landis, C. M.; Cleveland, T. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 4201.
24. Cleveland, T.; Landis, C. M. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 6020.
25. Landis, C. M.; Cleveland, T.; Firman, T. K. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 2641.
26. Pauling, L. J. J. Am. Chem. Soc. 1947, 69, 542.
27. van Duin, A. C. T.; Dasgupta, S.; Lorant, F.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 9396.
28. Chenoweth, K.; van Duin, A. C. T.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 1040.
29. Strachan, A.; van Duin, A. C. T.; Chakraborty, D.; Dasgupta, S.; Goddard, W. A., III. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 098301.
30. Zhang, Q.; Cagin, T.; van Duin, A. C. T.; Goddard, W. A., Ill; Qi, Y.; Hector, L. G. Phys. Rev. Lett. 2004, 69, 045423.
31. van Duin, A. C. T.; Strachan, A.; Stewman, S.; Zhang, Q.; Xu, X.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. A 2003, 17, 3803.
32. Chenoweth, K.; Cheung, S.; van Duin, A. C. T.; Goddard, W. A., Ill; Kober, E. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 7192.
33. Ludwig, J.; Vlachos, D. G.; van Duin, A. C. T.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 4274.
34. Nielsen, K. D.; van Duin, A. C. T.; Oxgaard, J.; Deng, W.-Q.; Goddard, W. A., III. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 493.
35. Goddard, W. A., Ill; Merinov, B.; van Duin, A. C. T.; Jacob, T.; Blanco, M.; Molinero, V.; Jang, S. S.; Jang, Y. H. Mol. Simul. 2006, 32, 251.
36. Berendsen, H. J. C; Postma, J. P. M.; van Gunsteren, W. F.; DiNola, A.; Haak, J. R. J. Phys. Chem. B 1984, 81, 3684.
37. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
38. Lee, C; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1998, 37, 785.
39. Krishnan, R.; Binkley, J. S.; Seeger, R.; Pople, J. A. J. Chem Phys. 1980, 72, 650.
40. Merrick, J. P.; Moran, D.; Radom, L. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 11683.
41. Martin, J. M. L.; de Oliveira, G. J. Chem. Phys. 1999, 111, 1843.
42. 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 E.01; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
43. Stanton, J. F.; Gauss, J.; Watts, J. D.; Lauderdale, W. J.; Bartlett, R. J. Int. J. Quant. Chem. Symp. 1992, 26, 879.
44. Srinivasan, N. K.; Micheal, J. V.; Harding, L. B.; Klippenstein, S. J. Combust. Flame 2007, 149, 104.
45. Zhu, R.; Hsu, C.-C; Lin, M. C. J. Chem. Phys. 2001, 115, 195.
46. Petersen, E. L.; Davidson, D. F.; Hanson, R. K. J. J. Propul. Power 1999, 15, 8291.
47. Petersen, E. L.; Kalitan, D. M.; Simmons, S.; Bourque, G.; Curran, H. J.; Simmie, J. M. Proc. Combust. Inst. 2007, 31, 447454.
48. Simmie, J. M. Prog. Energy Combust. Sci. 2003, 29, 599.
49. Taatjes, C. A.; Meloni, G.; Selby, T. M.; Trevitt, A. J.; Osborn, D. L.; Percival, C. J.; Shallcross, D. E. J. Am. Chem. Soc. 2008,130, 11883.
50. Andersen, A.; Carter, E. A. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 9463.
51. Chen, B.-Z.; Anglada, J. M.; Huang, M.-B.; Kong, F. J. Phys. Chem A 2002, 106, 1877.
52. Fang, D.-C; Fu, X.-Y. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 2988.
53. Alvarez, R. A.; Moore, C. B. J. Phys. Chem. 1994, 98, 174.
54. Huang, M.-B.; Chen, B.-Z.; Wang, Z.-X. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 5490.
55. Clark, T.; Chandrasekhar, J.; Spitznagel, G. W.; von Rague- Schleyer, P. J. Comput. Chem. 1983, 4, 294.
56. Frisch, M. J.; Pople, J. A.; Binkley, J. S. J. Chem. Phys. 1984, 80, 3265.
57. Woon, D. E.; Dunning, T. H. J. Phys. Chem. 1993, 98, 1358.
58. Chase, M. W., Jr. NIST-JANAF Thermochemical Tables, 4th ed.; American Chemical Society: Washington, DC, 1998.
59. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Trucks, G. W.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1991, 94, 7221.
60. Slagle, I. R.; Gutman, D. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 5432.