Thermal decomposition of a chemical warfare agent simulant (DMMP) on TiO2: Adsorbate reactions with lattice oxygen as studied by infrared spectroscopy

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 113, Issue 35, 2009, Pages 15684-15691

  Panayotov, Dimitar A ^a   Morris, John R ^a  

^a VIRGINIA POLYTECHNIC INSTITUTE AND STATE UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARRHENIUS; CHEMICAL WARFARE AGENT SIMULANT; DEGUSSA P25; DIMETHYL METHYLPHOSPHONATE; HIGH SURFACE AREA; HIGH TEMPERATURE OXIDATION; INFRARED ABSORBANCE; LATTICE OXYGEN; LOW-TEMPERATURE REGIME; NANO PARTICULATES; NUCLEOPHILIC ATTACK; REACTION CHANNELS; SEMICONDUCTOR OXIDES; SHALLOW TRAPS; SURFACE ADSORBATES; TEMPERATURE RANGE; THERMAL DECOMPOSITIONS; THERMALLY ACTIVATED; TIO;

ACTIVATION ENERGY; ADSORBATES; CHEMICAL WARFARE; ELECTRON MOBILITY; INDUSTRIAL CHEMICALS; OXIDATION; OXYGEN; PHOTORESISTS; PYROLYSIS; SPECTROSCOPIC ANALYSIS;

INFRARED SPECTROSCOPY;

EID: 70349097150     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp9036233     Document Type: Article

References (92)

1. Ekerdt, J. G.; Klabunde, K. J.; Shapley, J. R.; White, J. M.; Yates, J. T. J. Phys. Chem. 1988, 92, 6182.
2. Thompson, T. L.; Panayotov, D. A.; Yates, J. T., Jr. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16825.
3. Thompson, T. L.; Panayotov, D. A.; Yates, J. T., Jr.; Martyanov, I.; Klabunde, K. J. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 17857.
4. Bermudez, V. M. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 3719.
5. Mitchell, M. B.; Sheinker, V. N.; Mintz, E. A. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 11192.
6. Mitchell, M. B.; Sheinker, V. N.; Tesfamichael, A. B.; Gatimu, E. N.; Nunley, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 580.
7. Gellings, P. J.; Bouwmeester, H. J. M. Catal. Today 2000, 58, 1.
8. Wachs, I. E.; Jehng, J.-M.; Ueda, W. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 2275.
9. Henderson, M. A. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 221.
10. Muggli, D. S.; Falconer, J. L. J. Catal. 2000, 191, 318.
11. El-Maazawi, M.; Finken, A. N.; Nair, A. B.; Grassian, V. H. J. Catal. 2000, 191, 138.
12. Blount, M. C.; Buchholz, J. A.; Falconer, J. L. J. Catal. 2001, 197, 303.
13. Sato, S.; Kadowaki, T.; Yamaguti, K. J. Phys. Chem. 1984, 88, 2930.
14. Chen, M. T.; Lien, C. F.; Liao, L. F.; Lin, J. L. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3837.
15. Mars, P.; Van Krevelen, D. W. Chem. Eng. Sci. Suppl. 1954, 3, 41.
16. Vedrine, J. C.; Coudurier, G.; Millet, J.-M. M. Catal. Today 1997, 33, 3.
17. Doornkamp, C.; Ponec, V. J. Mol. Catal. A: Chem. 2000, 162, 19.
18. Centeno, M. A.; Paulis, M.; Montes, M.; Odriozola, J. A. Appl. Catal., A 2002, 234, 65.
19. Scire, S.; Minico, S.; Crisafulli, C.; Satriano, C.; Pistone, A. Appl. Catal., B 2003, 40, 43.
20. Panayotov, D. A.; Morris, J. R. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 7496.
21. Bowen, J. M.; Powers, C. R.; Ratcliffe, A. E.; Rockley, M. G.; Hounslow, A. W. Environ. Sci. Technol. 1988, 22, 1178.
22. Aurian-Blajeni, B.; Boucher, M. M. Langmuir 1989, 5, 170.
23. Li, Y. X.; Klabunde, K. J. Langmuir 1991, 7, 1388.
24. Li, Y.-X.; Schlup, J. R.; Klabunde, K. J. Langmuir 1991, 7, 1394.
25. Tesfai, T. M.; Sheinker, V. N.; Mitchell, M. B. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 7299.
26. Rusu, C. N.; Yates, J. T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 12292.
27. Rusu, C. N.; Yates, J. T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 12299.
28. Kanan, S. M.; Tripp, C. P. Langmuir 2001, 17, 2213.
29. Kanan, S. M.; Tripp, C. P. Langmuir 2002, 18, 722.
30. Kanan, S. M.; Lu, Z.; Tripp, C. P. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 9576.
31. Trubitsyn, D. A.; Vorontsov, A. V. Mendeleev Commun. 2004, 14, 197.
32. Trubitsyn, D. A.; Vorontsov, A. V. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 21884.
33. Kanan, S. M.; Tripp, C. P. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2007, 11, 19.
34. Kim, C. S.; Lad, R. J.; Tripp, C. P. Sens. Actuators, B 2001, 76, 442.
35. Bowen, J. M.; Compton, S. V.; Blanche, M. S. Anal. Chem. 1989, 61, 2047.
36. Bertilsson, L.; Engquist, I.; Liedberg, B. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 6021.
37. Bertilsson, L.; Potje-Kamloth, K.; Liess, H. D.; Engquist, I.; Liedberg, B. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 1260.
38. Bertilsson, L.; Potje-Kamloth, K.; Liess, H.-D.; Liedberg, B. Langmuir 1999, 15, 1128.
39. Bermudez, V. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 9970.
40. Moss, J. A.; Szczepankiewicz, S. H.; Park, E.; Hoffmann, M. R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 19779.
41. Gordon, W. O.; Tissue, B. M.; Morris, J. R. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 3233.
42. Lu, G. Q.; Linsebigler, A.; Yates, J. T. J. Phys. Chem. 1994, 98, 11733.
43. Templeton, M. K.; Weinberg, W. H. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 97.
44. Cao, L.; Segal, S. R.; Suib, S. L.; Tang, X.; Satyapal, S. J. Catal. 2000, 194, 61.
45. Zhou, J.; Varazo, K.; Reddic, J. E.; Myrick, M. L.; Chen, D. A. Anal. Chim. Acta 2003, 496, 289.
46. Panayotov, D. A.; Morris, J. R. Langmuir 2009, 25, 3652.
47. Busca, G. Catal. Today 1996, 27, 457.
48. Göpel, W.; Anderson, J. A.; Frankel, D.; Jaehnig, M.; Phillips, K.; Schäfer, J. A.; Rocker, G. Surf. Sci. 1984, 139, 333.
49. Diebold, U. Surf. Sci. Rep. 2003, 48, 53.
50. Thompson, T. L.; Yates, J. T. Chem. Rev. 2006, 106, 4428.
51. Thomas, A. G.; Flavell, W. R.; Mallick, A. K.; Kumarasinghe, A. R.; Tsoutsou, D.; Khan, N.; Chatwin, C.; Rayner, S.; Smith, G. C.; Stockbauer, R. L.; Warren, S.; Johal, T. K.; Patel, S.; Holland, D.; Taleb, A.; Wiame, F. Phys. Rev. B 2007, 75, 035105.
52. Wendt, S.; Sprunger, P. T.; Lira, E.; Madsen, G. K. H.; Li, Z.; Hansen, J. O.; Matthiesen, J.; Blekinge-Rasmussen, A.; Laegsgaard, E.; Hammer, B.; Besenbacher, F. Science 2008, 320, 1755.
53. Nelson, J.; Chandler, R. E. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1181.
54. Fujishima, A.; Zhang, X.; Tryk, D. A. Surf. Sci. Rep. 2008, 63, 515.
55. Elser, M. J.; Berger, T.; Brandhuber, D.; Bernardi, J.; Diwald, O.; Knozinger, E. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 7605.
56. Nelson, J.; Haque, S. A.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. Phys. Rev. B 2001, 63, 205321.
57. Yamakata, A.; Ishibashi, T.-a.; Onishi, H. J. Mol. Catal. A: Chem. 2003, 199, 85.
58. Yamakata, A.; Ishibashi, T.-a.; Onishi, H. Chem. Phys. Lett. 2001, 333, 271.
59. Diebold, U.; Li, M.; Dulub, O.; Hebenstreit, E. L. D.; Hebenstreit, W. Surf. Rev. Lett. 2000, 7, 613.
60. Wang, H.; He, J.; Boschloo, G.; Lindstrom, H.; Hagfeldt, A.; Lindquist, S.-E. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 2529.
61. Thompson, T. L.; Yates, J. T. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 18230.
62. Ganduglia-Pirovano, M. V.; Hofmann, A.; Sauer, J. Surf. Sci. Rep. 2007, 62, 219.
63. van de Lagemaat, J.; Frank, A. J. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 11194.
64. Howe, R. F.; Gratzel, M. J. Phys. Chem. 1985, 89, 4495.
65. Cao, F.; Oskam, G.; Searson, P. C.; Stipkala, J. M.; Heimer, T. A.; Farzad, F.; Meyer, G. J. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11974.
66. Berger, T.; Sterrer, M.; Diwald, O.; Knozinger, E.; Panayotov, D.; Thompson, T. L.; Yates, J. T. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 6061.
67. Ghosh, A. K.; Wakim, F. G.; Addiss, R. R. Phys. Rev. 1969, 184, 979.
68. Panayotov, D.; Yates, J. T. Chem. Phys. Lett. 2003, 381, 154.
69. Panayotov, D. A.; Yates, J. T., Jr. Chem. Phys. Lett. 2005, 410, 11.
70. Becker, M.; Fan, H. Y. Phys. Rev. 1949, 76, 1531.
71. Briggs, H. B. Phys. Rev. 1950, 77, 727.
72. Briggs, H. B.; Fletcher, R. C. Phys. Rev. 1953, 91, 1342.
73. Harrick, N. J. Phys. Rev. 1956, 101, 491.
74. Ghiotti, G.; Chiorino, A.; Boccuzzi, F. Surf. Sci. 1993, 287, 228.
75. Szczepankiewicz, S. H.; Colussi, A. J.; Hoffmann, M. R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 9842.
76. Baraton, M.-I.; Merhari, L. Scr. Mater. 2001, 44, 1643.
77. Yamakata, A.; Ishibashi, T.; Onishi, H. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 7258.
78. Szczepankiewicz, S. H.; Moss, J. A.; Hoffmann, M. R. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2922.
79. Szczepankiewicz, S. H.; Moss, J. A.; Hoffmann, M. R. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7654.
80. Panayotov, D. A.; Yates, J. T., Jr. Chem. Phys. Lett. 2004, 399, 300.
81. Panayotov, D. A.; Yates, J. T., Jr. Chem. Phys. Lett. 2007, 436, 204.
82. Pankove, J. I. Optical Processes in Semiconductors; Dover: New York, 1975.
83. Mawhinney, D. B.; Rossin, J. A.; Gerhart, K.; Yates, J. T. Langmuir 1999, 15, 4617.
84. Highly Dispersed Metallic Oxides Produced by Aerosil Process. In Degussa Technical Bulletin Pigments; Degussa AG: Frankfurt, Germany, 1990; Vol. 56, p 13.
85. Templeton, M. K.; Weinberg, W. H. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 774.
86. Henrich, V. E.; Cox, P. A. The Surface Science of Metal Oxides; Cambridge University Press: Cambridge, 1994.
87. Rasmussen, M. D.; Molina, L. M.; Hammer, B. J. Chem. Phys. 2004, 120, 988.
88. Onda, K.; Li, B.; Petek, H. Phys. Rev. B 2004, 70, 045415.
89. Tang, H.; Prasad, K.; Sanjines, R.; Schmid, P. E.; Levy, F. J. Appl. Phys. 1994, 75, 2042.
90. Henderson, M. A.; Epling, W. S.; Perkins, C. L.; Peden, C. H. F.; Diebold, U. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 5328.
91. Berger, T.; Sterrer, M.; Diwald, O.; Knözinger, E. ChemPhysChem 2005, 6, 2104.
92. Zhou, J.; Takeuchi, M.; Ray, A. K.; Anpo, M.; Zhao, X. S. J. Colloid Interface Sci. 2007, 311, 497.