QM/MM study of the effect of local environment on dissociative adsorption in BaY zeolites

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 113, Issue 35, 2009, Pages 15643-15651

  Sung, Chun Yi ^a   Broadbelt, Linda J ^a   Snurr, Randall Q ^a  

^a Northwestern University   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACTIVE SITE; ADSORBATE MOLECULES; ALUMINUM ATOMS; BASIS SETS; DISSOCIATIVE ADSORPTION; FORCE FIELDS; LOCAL ENVIRONMENTS; NITROMETHANE; OXYGEN ATOM; QM/MM METHOD; QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS; REDUCTION REACTION;

ADSORBATES; ALUMINA; ALUMINUM; ATOMS; BARIUM; COORDINATION REACTIONS; DISSOCIATION; MOLECULAR MECHANICS; OXYGEN; QUANTUM CHEMISTRY; SILICATE MINERALS; ZEOLITES;

ADSORPTION;

EID: 70149094407     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp9020905     Document Type: Article

References (65)

1. Heinemann, H. Catal. Rev. -Sci. Eng. 1981, 23, 315-328.
2. Breck, D. W. Zeolite Molecular Sieves: Structure, Chemistry, and Use; Wiley: New York, 1974.
3. Weitkamp, J.; Puppe, L. Catalysis and Zeolites: Fundamentals and Applications; Springer: New York, 1999.
4. Mars, P.; Krevelen, D. V. Chem. Eng. Sci. Spec. Suppl. 1954, 3, 41-59.
5. Xu, J.; Mojet, B. L.; van Ommen, J. G.; Lefferts, L. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 4407-4413.
6. Yeom, Y. H.; Wen, B.; Sachtler, W. M. H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 5386-5404.
7. Corma, A. J. Catal. 2003, 216, 298-312.
8. Davis, R. J. J. Catal. 2003, 216, 396-405.
9. Blatter, F.; Sun, H.; Vasenkov, S.; Frei, H. Catal. Today 1998, 41, 297-309.
10. Lefferts, L.; Seshan, K.; Mojet, B.; van Ommen, J. Catal. Today 2005, 100, 263-269.
11. Pidko, E. A.; Mignon, P.; Geerlings, P.; Schoonheydt, R. A.; van Santen, R. A. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 5510-5519.
12. Iwamoto, M.; Yahiro, H.; Tanda, K.; Mizuno, N.; Mine, Y.; Kagawa, S. J. Phys. Chem. 1991, 95, 3727-3730.
13. Iwamoto, M.; Yahiro, H.; Shundo, S.; Yoshihiro, Y.; Mizuno, N. Appl. Catal. 1991, 69, L15-L19.
14. Amiridis, M. D.; Zhang, T. J.; Farrauto, R. J. Appl. Catal., B 1996, 10, 203-227.
15. Shelef, M. Chem. Rev. 1995, 95, 209-225.
16. Armor, J. Catal. Today 1995, 26, 147-158.
17. Campa, M. C.; Pietrogiacomi, D.; Tuti, S.; Ferraris, G.; Indovina, V. Appl. Catal., B 1998, 18, 151-162.
18. Oleksenko, L. P.; Yatsimirsky, V. K.; Telbiz, G. M.; Lutsenko, L. V. Adsorpt. Sci. Technol. 2004, 22, 535-541.
19. Tabata, T.; Kokitsu, M.; Okada, O. Catal. Lett. 1994, 25, 393-400.
20. Adelman, B. J.; Sachtler, W. M. H. Appl. Catal., B 1997, 14, 1-11.
21. Chen, H. Y.; Sachtler, W. M. H. Catal. Today 1998, 42, 73-83.
22. Yan, J. Y.; Lei, G. D.; Sachtler, W. M. H.; Kung, H. H. J. Catal. 1996, 161, 43-54.
23. Bethke, K. A.; Li, C.; Kung, M. C.; Yang, B.; Kung, H. H. Catal. Lett. 1995, 31, 287-299.
24. Wen, B.; Yeom, Y. H.; Weitz, E.; Sachtler, W. M. H. Appl. Catal., B 2004, 48, 125-131.
25. Kwak, J. H.; Szanyi, J.; Peden, C. J. Catal. 2003, 220, 291-298.
26. Kwak, J. H.; Szanyi, J.; Peden, C. Catal. Today 2004, 89, 135-141.
27. Chen, H. Y.; Sun, Q.; Wen, B.; Yeom, Y. H.; Weitz, E.; Sachtler, W. M. H. Catal. Today 2004, 96, 1-10.
28. Yeom, Y.; Li, M.; Savara, A.; Sachtler, W.; Weitz, E. Catal. Today 2008, 136, 55-63.
29. Li, M. L.; Yeom, Y. H.; Weitz, E.; Sachtler, W. M. H. J. Catal. 2005, 235, 201-208.
30. Li, H. Y.; Pu, M.; Liu, K.; Zhang, B. F.; Chen, B. H. Chem. Phys. Lett. 2005, 404, 384-388.
31. Rattanasumrit, A.; Ruangpornvisuti, V. J. Mol. Catal. A: Chem. 2005, 239, 68-75.
32. McMillan, S. A.; Broadbelt, L. J.; Snurr, R. Q. J. Catal. 2003, 219, 117-125.
33. McMillan, S. A.; Broadbelt, L. J.; Snurr, R. Q. Theoretical modeling of zeolite catalysis: nitrogen oxide catalysis over metal-exchanged zeolites. In Environmental Catalysis; Grassian, V., Ed.; Taylor and Francis: New York, 2005.
34. Zygmunt, S. A.; Curtiss, L. A.; Zapol, P.; Iton, L. E. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 1944-1949.
35. Frash, M. V.; Kazansky, V. B.; Rigby, A. M.; van Santen, R. A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 2232-2238.
36. Zheng, X. B.; Bell, A. T. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 5043-5047.
37. Maseras, F.; Morokuma, K. J. Comput. Chem. 1995, 16, 1170-1179.
38. Sauer, J.; Sierka, M. J. Comput. Chem. 2000, 21, 1470-1493.
39. Bobuatong, K.; Limtrakul, J. Appl. Catal., A 2003, 253, 49-64.
40. Pantu, P.; Boekfa, B.; Limtrakul, J. J. Mol. Catal. A: Chem. 2007, 277, 171-179.
41. Joshi, Y. V.; Thomson, K. T. J. Catal. 2005, 230, 440-463.
42. Sung, C.-Y.; Broadbelt, L. J.; Snurr, R. Q. Catal. Today 2008, 136, 64-75.
43. Solans-Monfort, X.; Sodupe, M.; Branchadell, V.; Sauer, J.; Orlando, R.; Ugliengo, P. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 3539-3545.
44. Yeom, Y. H.; Jang, S. B.; Kim, Y.; Song, S. H.; Seff, K. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 6914-6920.
45. Martra, G.; Ocule, R.; Marchese, L.; Centi, G.; Coluccia, S. Catal. Today 2002, 73, 83-93.
46. Frising, T.; Leflaive, P. Microporous Mesoporous Mater. 2008, 114, 27-63.
47. Hriljac, J. A.; Eddy, M. M.; Cheetham, A. K.; Donohue, J. A.; Ray, G. J. J. Solid State Chem. 1993, 106, 66-72.
48. Rappé, A. K.; Casewit, C. J.; Colwell, K. S.; Goddard, W. A.; Skiff, W. M. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10024-10035.
49. Kasuriya, S.; Namuangruk, S.; Treesukol, P.; Tirtowidjojo, M.; Limtrakul, J. J. Catal. 2003, 219, 320-328.
50. Namuangruk, S.; Khongpracha, P.; Pantu, P.; Limtrakul, J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25950-25957.
51. Ramdas, S.; Thomas, J. M.; Klinowski, J.; Fyfe, C. A.; Hartman, J. S. Nature 1981, 292, 228-230.
52. Klinowski, J.; Ramdas, S.; Thomas, J. M.; Fyfe, C. A.; Hartman, J. S. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 2 1982, 78, 1025-1050.
53. Melchior, M. T.; Vaughan, D. E. W.; Jacobson, A. J. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 4859-4864.
54. Barthomeuf, D. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 2047-2054.
55. McMillan, S. A.; Broadbelt, L. J.; Snurr, R. Q. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 10864-10872.
56. McMillan, S. A. Modeling nitrogen oxide catalysis over cobalt-exchanged zeolites: the role of cobalt-zeolite coordination environment. Thesis, Northwestern University, 2003.
57. Vanduijneveldt, F. B.; vande Rijdt, J. G. C. M. V.; Lenthe, J. H. Chem. Rev. 1994, 94, 1873-1885.
58. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1998, 88, 899-926.
59. Weinhold, F.; Landis, C. R. Valency and Bonding: A Natural Bond Orbital Donor-Acceptor Perspective; Cambridge University Press: New York, 2005.
60. 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 D.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
61. Handbook of Chemistry and Physics, 70th ed.; Chemical Rubber Co.: Cleveland, OH, 1989/1990.
62. Turnbull, D.; Maron, S. H. J. Am. Chem. Soc. 1943, 65, 212-218.
63. Goldberg, R. N.; Kishore, N.; Lennen, R. M. J. Chem. Phys. Ref. Data 2002, 31, 231-370.
64. Kolthoff, I. Treatise on Analytical Chemistry; John Wiley and Sons Inc.: New York, 1982.
65. Dippy, J. F. J.; Hughes, S. R. C.; Rozanski, A. J. Chem. Soc. 1959, 2492-2498.