Exploring 1,2-hydrogen shift in silicon nanoparticles: Reaction kinetics from quantum chemical calculations and derivation of transition state group additivity database

Journal of Physical Chemistry A

Volumn 113, Issue 41, 2009, Pages 10933-10946

  Adamczyk, Andrew J ^a   Reyniers, Marie Francoise ^b   Marin, Guy B ^b   Broadbelt, Linda J ^a  

^a Northwestern University   (United States)

^b GHENT UNIVERSITY   (Belgium)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARRHENIUS; GROUP ADDITIVITY; HYDROGEN SHIFTS; INTERMEDIATE SPECIE; LOW-ACTIVATION ENERGY; OVERALL REACTIONS; PREEXPONENTIAL FACTOR; QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS; RATE COEFFICIENTS; SILICON ATOMS; SILICON NANOPARTICLES; SILYLENES; SINGLE EVENT; STRUCTURAL FACTOR; TRANSITION STATE;

ACTIVATION ENERGY; HYDROGEN; QUANTUM CHEMISTRY; SILANES;

REACTION KINETICS;

EID: 70349932032     PISSN: 10895639     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp9062516     Document Type: Article

References (57)

1. Swihart, M. T.; Girshick, S. L. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 64.
2. Dollet, A.; de Persis, S. J. Anal. Appl. Pyrol. 2007, 80, 460.
3. Wong, H. W.; Li, X. G.; Swihart, M. T.; Broadbelt, L. J. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 10122.
4. Li, X. G.; He, Y. Q.; Talukdar, S. S.; Swihart, M. T. Langmuir 2003, 19, 8490.
5. Schatz, G. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007, 104, 6885.
6. Swihart, M. T.; Li, X. G.; He, Y. Q.; Kirkey, W.; Cartwright, A. N.; Sahoo, Y.; Prasad, P. N. High-rate synthesis and characterization of brightly luminescent silicon nanoparticles with applications in hybrid materials for photonics and biophotonics; Conference on Nanocrystals and Organic and Hybrid Nanomaterials, San Diego, CA, 2003.
7. Dolgonos, G. Chem. Phys. Lett. 2008, 466, 11.
8. West, R.; Fink, M. J. Science 1981, 214, 1343.
9. Ernst, M. C.; Sax, A. F.; Kalcher, J. Chem. Phys. Lett. 1993, 216, 189.
10. Ho, P.; Coltrin, M. E.; Binkley, J. S.; Melius, C. F. J. Phys. Chem. 1986, 90, 3399.
11. Gordon, M. S.; Truong, T. N.; Bonderson, E. K. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 1421.
12. Kroghjespersen, K. Chem. Phys. Lett. 1982, 93, 327.
13. Katzer, G.; Ernst, M. C.; Sax, A. F.; Kalcher, J. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 3942.
14. Curtiss, L. A.; Raghavachari, K.; Deutsch, P. W.; Pople, J. A. J. Chem. Phys. 1991, 95, 2433.
15. Swihart, M. T.; Carr, R. W. J. Phys. Chem. A 1998, 102, 785.
16. White, R. T.; Espinorios, R. L.; Rogers, D. S.; Ring, M. A.; Oneal, H. E. International Journal of Chemical Kinetics 1985, 17, 1029.
17. Maier, G.; Reisenauer, H. P.; Glatthaar, J. Chem. Eur. J. 2002, 8, 4383.
18. McCarthy, M. C.; Yu, Z.; Sari, L.; Schaefer, H. F.; Thaddeus, P. J. Chem. Phys. 2006, 124, 7.
19. Weerts, W. L. M.; de Croon, M.; Marin, G. B. J. Electrochem. Soc. 1998, 145, 1318.
20. Johannes, J. E.; Ekerdt, J. G. J. Electrochem. Soc. 1994, 141, 2135.
21. Becerra, R.; Walsh, R. J. Phys. Chem. 1987, 91, 5765.
22. Dickinson, A. P.; Oneal, H. E.; Ring, M. A. Organometallics 1991, 10, 3513.
23. Ottosson, H.; Eklof, A. M. Coord. Chem. Rev. 2008, 252, 1287.
24. Kaiser, R. I.; Osamura, Y. Astron. Astrophys. 2005, 432, 559.
25. Broadbelt, L. J.; Stark, S. M.; Klein, M. T. Chem. Eng. Sci. 1994, 49, 4991.
26. Broadbelt, L. J.; Stark, S. M.; Klein, M. T. Comput. Chem. Eng. 1996, 20, 113.
27. Broadbelt, L. J.; Stark, S. M.; Klein, M. T. Ind. Eng. Chem. Res. 1995, 34, 2566.
28. Broadbelt, L. J.; Stark, S. M.; Klein, M. T. Ind. Eng. Chem. Res. 1994, 33, 790.
29. Klinke, D. J.; Broadbelt, L. J. AIChE J. 1997, 43, 1828.
30. Susnow, R. G.; Dean, A. M.; Green, W. H.; Peczak, P.; Broadbelt, L. J. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 3731.
31. Broadbelt, L. J.; Pfaendtner, J. AIChE J. 2005, 51, 2112.
32. Evans, M. G.; Polanyi, M. Faraday Soc. 1938, 34, 11.
33. Benson, S. W. Thermochemical Kinetics, 2nd ed.; Wiley: New York, 1976.
34. Wong, H. W.; Nieto, J. C. A.; Swihart, M. T.; Broadbelt, L. J. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 874.
35. Sumathi, R.; Carstensen, H. H.; Green, W. H. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 6910.
36. Sumathi, R.; Carstensen, H. H.; Green, W. H. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 8969.
37. Sumathi, R.; Carstensen, H. H.; Green, W. H. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 5474.
38. Saeys, M.; Reyniers, M. F.; Marin, G. B.; Van Speybroeck, V.; Waroquier, M. AIChE J. 2004, 50, 426.
39. Saeys, M.; Reyniers, M. F.; Van Speybroeck, V.; Waroquier, M.; Marin, G. B. ChemPhysChem 2006, 7, 188.
40. Sabbe, M. K.; Reyniers, M. F.; Van Speybroeck, V.; Waroquier, M.; Marin, G. B. ChemPhysChem 2008, 9, 124.
41. Willems, P. A.; Froment, G. F. Ind. Eng. Chem. Res. 1988, 27, 1959.
42. Willems, P. A.; Froment, G. F. Ind. Eng. Chem. Res. 1988, 27, 1966.
43. Truong, T. N. J. Chem. Phys. 2000, 113, 4957.
44. Zhang, S. W.; Truong, T. N. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 1138.
45. Baboul, A. G.; Curtiss, L. A.; Redfern, P. C.; Raghavachari, K. J. Chem. Phys. 1999, 110, 7650.
46. 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 C.0.; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
47. Scott, A. P.; Radom, L. J. Phys. Chem. 1996, 100, 16502.
48. Katzer, G.; Sax, A. F.; Kalcher, J. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 7894.
49. Katzer, G.; Sax, A. F. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 7204.
50. Crosby, L. D.; Kurtz, H. A. Application of electronic structure and transition state theory: Reaction of hydrogen with silicon radicals; 46th Annual Sanibel Symposium, St Simons Island, GA, 2006.
51. Martin, J. M. L.; de Oliveira, G. J. Chem. Phys. 1999, 111, 1843.
52. McQuarrie, D. A.; Simon, J. D. Molecular Thermodynamic.; University Science Book: Sausalito, CA, 1999.
53. Hirschfelder, J. O.; Wigner, E. J. Chem. Phys. 1939, 7, 616.
54. Pfaendtner, J.; Yu, X.; Broadbelt, L. J. Theor. Chem. Acc. 2007, 118, 881.
55. Gupta, A.; Swihart, M. T.; Wiggers, H. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 696.
56. Albu, T. V.; Lynch, B. J.; Truhlar, D. G.; Goren, A. C.; Hrovat, D. A.; Borden, W. T.; Moss, R. A. J. Phys. Chem. A 2002, 106, 5323.
57. Wiberg, K. B. Tetrahedron 1968, 24, 1083.