Advances in the rational design of rhodium nanoparticle catalysts: Control via manipulation of the nanoparticle core and stabilizer

ACS Catalysis

Volumn 2, Issue 6, 2012, Pages 1057-1069

  Yuan, Yuan ^a   Yan, Ning ^a   Dyson, Paul J ^a  

^a EPFL   (Switzerland)

Author keywords

heterogeneous catalysis; nanocatalysis; nanoparticle; quasi homogeneous catalysis; rhodium

Indexed keywords

CATALYTIC PROPERTIES; MOLECULAR LEVELS; MULTIFUNCTIONAL SYSTEMS; NANOCATALYSIS; POSSIBLE FUTURES; RATIONAL DESIGN; RESEARCH APPROACH; RESEARCH TRENDS; RHODIUM NANOPARTICLES;

CATALYSIS; CATALYSTS; NANOPARTICLES; REACTION KINETICS;

RHODIUM;

EID: 84861822074     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cs300142u     Document Type: Review

References (141)

1. Wollaston, W. H. Philos. Trans. R. Soc. London 1804, 94, 419-430
2. Kaspar, J.; Fornasiero, P.; Graziani, M. Catal. Today 1999, 50, 285-298
3. Kaspar, J.; Fornasiero, P.; Hickey, N. Catal. Today 2003, 77, 419-449
4. Matsumoto, S. i. Catal. Today 2004, 90, 183-190
5. Rossen, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 4611-4613
6. Ungvary, F. Coord. Chem. Rev. 2002, 228, 61-82
7. Loferski, P. J., Ed.; 2009 Minerals Yearbook: Platinum-Group Metals; U.S. Department of the Interior, U.S. Geological Survey: Washington, DC, 2011.
8. Catalytic Air Pollution Control: Commercial Technology; Heck, R.; Farrauto, R., Eds.; Van Nostrand Reinhold: New York, 1995.
9. Kolarik, Z.; Renard, E. V. Platinum Met. Rev. 2005, 49, 79-90
10. Blum, J.; Amer, I.; Zoran, A.; Sasson, Y. Tetrahedron Lett. 1983, 24, 4139-4142
11. Amer, I.; Amer, H.; Blum, J. J. Mol. Catal. 1986, 34, 221-228
12. Amer, I.; Amer, H.; Ascher, R.; Blum, J.; Sasson, Y.; Vollhardt, K. P. C J. Mol. Catal. 1987, 39, 185-194
13. Sasson, Y.; Zoran, A.; Blum, J. J. Mol. Catal. 1981, 11, 293-300
14. Blum, J.; Amer, I.; Vollhardt, K. P. C.; Schwarz, H.; Hohne, G. J. Org. Chem. 1987, 52, 2804-2813
15. Weddle, K. S.; Aiken, J. D.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5653-5666
16. Roucoux, A.; Schulz, J.; Patin, H. Chem. Rev. 2002, 102, 3757-3778
17. Xiong, Y.; Wiley, B. J.; Xia, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 7157-7159
18. Finney, E. E.; Finke, R. G. J. Colloid Interface Sci. 2008, 317, 351-374
19. Nanoparticles and Catalysis; Astruc, D., Ed.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2008.
20. Park, J. H.; Chung, Y. K. Dalton Trans. 2008, 2369-2378
21. Yuge, K. Phys. Rev. B 2011, 84, 085451
22. Yuge, K. Mater. Trans. 2011, 52, 1339-1343
23. Renzas, J. R.; Huang, W. Y.; Zhang, Y. W.; Grass, M. E.; Somorjai, G. A. Catal. Lett. 2011, 141, 235-241
24. Essinger-Hileman, E. R.; DeCicco, D.; Bondi, J. F.; Schaak, R. E. J. Mater. Chem. 2011, 21, 11599-11604
25. Renzas, J. R.; Huang, W. Y.; Zhang, Y. W.; Grass, M. E.; Hoang, D. T.; Alayoglu, S.; Butcher, D. R.; Tao, F.; Liu, Z.; Somorjai, G. A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 2556-2562
26. Pan, H. B.; Wai, C. M. New J. Chem. 2011, 35, 1649-1660
27. Matsushita, T.; Shiraishi, Y.; Horiuchi, S.; Toshima, N. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2007, 80, 1217-1225
28. Boutros, M.; Shirley, G.; Onfroy, T.; Launay, F. Appl. Catal., A 2011, 394, 158-165
29. Sadykov, V. A.; Tikhov, S. F.; Tsybulya, S. V.; Kryukova, G. N.; Veniaminov, S. A.; Kolomiichuk, V. N.; Bulgakov, N. N.; Isupova, L. A.; Paukshtis, E. A.; Zaikovskii, V. I.; Kustova, G. N.; Burgina, L. B. Stud. Surf. Sci. Catal. 1997, 110, 1155-1164
30. Jacobs, P. W.; Somorjai, G. A. J. Mol. Catal. A: Chem. 1998, 131, 5-18
31. Singh, U. K.; Vannice, M. A. Appl. Catal., A 2001, 213, 1-24
32. Norskov, J. K.; Bligaard, T.; Hvolbaek, B.; Abild-Pedersen, F.; Chorkendorff, I.; Christensen, C. H. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 2163-2171
33. Van, S. R. A. Acc. Chem. Res. 2009, 42, 57-66
34. McClure, S. M.; Lundwall, M.; Yang, F.; Zhou, Z.; Goodman, D. W. J. Phys.: Condens. Matter 2009, 21, 474223/1-474223/7
35. Oh, S. H.; Fisher, G. B.; Carpenter, J. E.; Goodman, D. W. J. Catal. 1986, 100, 360-376
36. Grass, M. E.; Zhang, Y.; Butcher, D. R.; Park, J. Y.; Li, Y.; Bluhm, H.; Bratlie, K. M.; Zhang, T.; Somorjai, G. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 8893-8896
37. Grass, M. E.; Joo, S. H.; Zhang, Y.; Somorjai, G. A. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 8616-8623
38. Ligthart, D. A. J. M.; van, S. R. A.; Hensen, E. J. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 5306-5310, S5306/5301-S5306/5309
39. Ligthart, D. A. J. M.; van, S. R. A.; Hensen, E. J. M. J. Catal. 2011, 280, 206-220
40. Hindle, K. T.; Jackson, S. D.; Stirling, D.; Webb, G. J. Catal. 2006, 241, 417-425
41. Pan, H.-B.; Wai, C. M. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 11364-11369
42. Dyson, P. J. Dalton Trans. 2003, 2964-2974
43. Kapur, N.; Hyun, J.; Shan, B.; Nicholas, J. B.; Cho, K. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10171-10182
44. Bruss, A. J.; Gelesky, M. A.; Machado, G.; Dupont, J. J. Mol. Catal. A: Chem. 2006, 252, 212-218
45. McClure, S. M.; Lundwall, M. J.; Goodman, D. W. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011, 108, 931-936, S931/931-S931/933
46. Yan, L.; Ding, Y. J.; Lin, L. W.; Zhu, H. J.; Yin, H. M.; Li, X. M.; Lu, Y. J. Mol. Catal. A: Chem. 2009, 300, 116-120
47. Han, M.; Liu, H. Macromol. Symp. 1996, 105, 179-183
48. Yates, D. J. C.; Sinfelt, J. H. J. Catal. 1967, 8, 348-358
49. Sinfelt, J. H.; Yates, D. J. C. J. Catal. 1967, 8, 82-90
50. Siani, A.; Alexeev, O. S.; Deutsch, D. S.; Monnier, J. R.; Fanson, P. T.; Hirata, H.; Matsumoto, S.; Williams, C. T.; Amiridis, M. D. J. Catal. 2009, 266, 331-342
51. Chen, B.; Goodwin, J. G. J. Catal. 1996, 158, 228-235
52. Ojeda, M.; Rojas, S.; Boutonnet, M.; Perez-Alonso, F. J.; Javier, G.-G. F.; Fierro, J. L. G. Appl. Catal., A 2004, 274, 33-41
53. Hoxha, F.; van Vegten, N.; Urakawa, A.; Krurneich, F.; Mallat, T.; Baiker, A. J. Catal. 2009, 261, 224-231
54. Kanuru, V. K.; Humphrey, S. M.; Kyffin, J. M. W.; Jefferson, D. A.; Burton, J. W.; Armbruster, M.; Lambert, R. M. Dalton Trans. 2009, 7602-7605
55. Han, D. F.; Li, X. H.; Zhang, H. D.; Liu, Z. M.; Li, J.; Li, C. J. Catal. 2006, 243, 318-328
56. Xia, Y.; Xiong, Y.; Lim, B.; Skrabalak, S. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 60-103
57. Zhang, Y.; Grass, M. E.; Kuhn, J. N.; Tao, F.; Habas, S. E.; Huang, W.; Yang, P.; Somorjai, G. A. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5868-5869
58. Kundu, S.; Wang, K.; Liang, H. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 18570-18577
59. Zhang, Y.; Grass, M. E.; Huang, W.; Somorjai, G. A. Langmuir 2010, 26, 16463-16468
60. Park, K. H.; Jang, K.; Kim, H. J.; Son, S. U. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 1152-1155
61. Nguyen, V.-L.; Nguyen, D.-C.; Hirata, H.; Matsubara, T.; Ohtaki, M.; Nogami, M. J. Cryst. Growth 2011, 320, 78-89
62. Zettsu, N.; McLellan, J. M.; Wiley, B.; Yin, Y.; Li, Z.-Y.; Xia, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1288-1292
63. Biacchi, A. J.; Schaak, R. E. ACS Nano 2011, 5, 8089-8099
64. Zhou, K.; Li, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 602-613
65. Renzas, J. R.; Zhang, Y.; Huang, W.; Somorjai, G. A. Catal. Lett. 2009, 132, 317-322
66. Peden, C. H. F.; Belton, D. N.; Schmieg, S. J. J. Catal. 1995, 155, 204-218
67. Yuan, Q.; Zhou, Z.; Zhuang, J.; Wang, X. Inorg. Chem. 2010, 49, 5515-5521
68. Nolte, P.; Stierle, A.; Jin-Phillipp, N. Y.; Kasper, N.; Schulli, T. U.; Dosch, H. Science 2008, 321, 1654-1658
69. Corma, A.; Garcia, H. Chem. Rev. 2002, 102, 3837-3892
70. Hubert, C.; Denicourt-Nowicki, A.; Guegan, J. P.; Roucoux, A. Dalton Trans. 2009, 7356-7358
71. Guyonnet, B. E.; Sassine, R.; Denicourt-Nowicki, A.; Launay, F.; Roucoux, A. Dalton Trans. 2011, 40, 6524-6531
72. Lu, Y. D.; Wang, Y. H.; Jin, Z. L. Chin. Chem. Lett. 2010, 21, 1067-1070
73. Snelders, D. J. M.; Yan, N.; Gan, W.; Laurenczy, G.; Dyson, P. J. ACS Catal. 2012, 2, 201-207
74. Mevellec, V.; Leger, B.; Mauduit, M.; Roucoux, A. Chem. Commun. 2005, 2838-2839
75. Mu, X. D.; Meng, J. Q.; Li, Z. C.; Kou, Y. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9694-9695
76. Gelesky, M. A.; Chiaro, S. S. X.; Pavan, F. A.; dos Santos, J. H. Z.; Dupont, J. Dalton Trans. 2007, 5549-5553
77. Zhao, C.; Wang, H.-Z.; Yan, N.; Xiao, C.-X.; Mu, X.-D.; Dyson, P. J.; Kou, Y. J. Catal. 2007, 250, 33-40
78. Leger, B.; Denicourt-Nowicki, A.; Olivier-Bourbigou, H.; Roucoux, A. ChemSusChem 2008, 1, 984-987
79. Leger, B.; Denicourt-Nowicki, A.; Olivier-Bourbigou, H.; Roucoux, A. Inorg. Chem. 2008, 47, 9090-9096
80. Leger, B.; Denicourt-Nowicki, A.; Olivier-Bourbigou, H.; Roucoux, A. Tetrahedron Lett. 2009, 50, 6531-6533
81. Yang, X.; Yan, N.; Fei, Z.; Crespo-Quesada, R. M.; Laurenczy, G.; Kiwi-Minsker, L.; Kou, Y.; Li, Y.; Dyson, P. J. Inorg. Chem. 2008, 47, 7444-7446
82. Vollmer, C.; Redel, E.; Abu-Shandi, K.; Thomann, R.; Manyar, H.; Hardacre, C.; Janiak, C. Chem. - Eur. J. 2010, 16, 3849-3858
83. Yan, N.; Yuan, Y.; Dykeman, R.; Kou, Y.; Dyson, P. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 5549-5553
84. Dykeman, R. R.; Yan, N.; Scopelliti, R.; Dyson, P. J. Inorg. Chem. 2011, 50, 717-719
85. Yan, N.; Yuan, Y.; Dyson, P. J. Chem. Commun. 2011, 47, 2529-2531
86. Cimpeanu, V.; Kocevar, M.; Parvulescu, V. I.; Leitner, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1085-1088
87. Jutz, F.; Andanson, J.-M.; Baiker, A. J. Catal. 2009, 268, 356-366
88. Quek, X. Y.; Guan, Y. J.; van Santen, R. A.; Hensen, E. J. M. ChemSusChem 2010, 3, 1264-1267
89. Stratton, S. A.; Luska, K. L.; Moores, A. Catal. Today 2012, 10.1016/j.cattod.2011.1009.1016
90. Nakamula, I.; Yamanoi, Y.; Yonezawa, T.; Imaoka, T.; Yamamoto, K.; Nishihara, H. Chem. Commun. 2008, 5716-5718
91. Yan, N.; Zhang, J.-g.; Tong, Y.; Yao, S.; Xiao, C.; Li, Z.; Kou, Y. Chem. Commun. 2009, 4423-4425
92. Chen, Z. J.; Wang, Y. H.; Jiang, J. Y.; Jin, Z. L. Chin. J. Catal. 2011, 32, 1133-1137
93. Zahmakiran, M.; Ozkar, S. Inorg. Chem. 2009, 48, 8955-8964
94. Leger, B.; Denicourt-Nowicki, A.; Roucoux, A.; Olivier-Bourbigou, H. Adv. Synth. Catal. 2008, 350, 153-159
95. Denicourt-Nowicki, A.; Leger, B.; Roucoux, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 13510-13517
96. Fonseca, G. S.; Scholten, J. D.; Dupont, J. Synlett 2004, 1525-1528
97. Pittelkow, M.; Brock-Nannestad, T.; Moth-Poulsen, K.; Christensen, J. B. Chem. Commun. 2008, 2358-2360
98. Studer, M.; Blaser, H. U.; Exner, C. Adv. Synth. Catal. 2003, 345, 45-65
99. Berthod, M.; Mignani, G.; Woodward, G.; Lemaire, M. Chem. Rev. 2005, 105, 1801-1836
100. Axet, M. R.; Castillon, S.; Claver, C.; Philippot, K.; Lecante, P.; Chaudret, B. Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 3460-3466
101. Gual, A.; Godard, C.; Philippot, K.; Chaudret, B.; Denicourt-Nowicki, A.; Roucoux, A.; Castillon, S.; Claver, C. ChemSusChem 2009, 2, 769-779
102. Favier, I.; Gomez, M.; Muller, G.; Picurelli, D.; Nowicki, A.; Roucoux, A.; Bou, J. J. Appl. Polym. Sci. 2007, 105, 2772-2782
103. Guyonnet, B. E.; Denicourt-Nowicki, A.; Sassine, R.; Beaunier, P.; Launay, F.; Roucoux, A. ChemSusChem 2010, 3, 1276-1279
104. Han, D.; Li, X.; Zhang, H.; Liu, Z.; Hu, G.; Li, C. J. Mol. Catal. A: Chem. 2008, 283, 15-22
105. Jaska, C. A.; Manners, I. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 2698-2699
106. Hubert, C.; Bile, E. G.; Denicourt-Nowicki, A.; Roucoux, A. Green Chem. 2011, 13, 1766-1771
107. Hubert, C.; Bile, E. G.; Denicourt-Nowicki, A.; Roucoux, A. Appl. Catal., A 2011, 394, 215-219
108. Yan, N.; Xiao, C.; Kou, Y. Coord. Chem. Rev. 2010, 254, 1179-1218
109. Corma, A.; Garcia, H. Chem. Rev. 2003, 103, 4307-4365
110. Choi, S. M.; Seo, M. H.; Kim, H.; Kim, W. B. Synth. Met. 2011, 161, 2405-2411
111. Marquardt, D.; Vollmer, C.; Thomann, R.; Steurer, P.; Muelhaupt, R.; Redel, E.; Janiak, C. Carbon 2011, 49, 1326-1332
112. Yoon, B.; Wai, C. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17174-17175
113. Kakade, B. A.; Sahoo, S.; Halligudi, S. B.; Pillai, V. K. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 13317-13319
114. Pan, H.-B.; Wai, C. M. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 19782-19788
115. Liu, H.-W.; Pan, H.-B.; Tian, G.-X.; Chen, H.-J.; Chiu, K.-H.; Jen, J.-F.; Lo, J.-G.; Wai, C. M. Synth. Commun. 2011, 41, 2624-2630
116. Wang, H.; Zhao, F.; Fujita, S.-I.; Arai, M. Catal. Commun. 2008, 9, 362-368
117. Motoyama, Y.; Takasaki, M.; Yoon, S.-H.; Mochida, I.; Nagashima, H. Org. Lett. 2009, 11, 5042-5045
118. Harada, T.; Ikeda, S.; Ng, Y. H.; Sakata, T.; Mori, H.; Torimoto, T.; Matsumura, M. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 2190-2196
119. Luo, P. F.; Xu, K. L.; Zhang, R.; Huang, L.; Wang, J.; Xing, W. H.; Huang, J. Catal. Sci. Technol. 2012, 2, 301-304
120. Zahmakiran, M.; Román-Leshkov, Y.; Zhang, Y. Langmuir 2011, 28, 60-64
121. Boutros, M.; Denicourt-Nowicki, A.; Roucoux, A.; Gengembre, L.; Beaunier, P.; Gedeon, A.; Launay, F. Chem. Commun. 2008, 2920-2922
122. Park, I. S.; Kwon, M. S.; Kang, K. Y.; Lee, J. S.; Park, J. Adv. Synth. Catal. 2007, 349, 2039-2047
123. Gelesky, M. A.; Scheeren, C. W.; Foppa, L.; Pavan, F. A.; Dias, S. L. P.; Dupont, J. Biomacromolecules 2009, 10, 1888-1893
124. Chen, W.-M.; Ding, Y.-J.; Jiang, D.-H.; Wang, T.; Luo, H.-Y. Catal. Commun. 2006, 7, 559-562
125. Huang, W.; Kuhn, J. N.; Tsung, C. K.; Zhang, Y.; Habas, S. E.; Yang, P.; Somorjai, G. A. Nano Lett. 2008, 8, 2027-2034
126. Barthe, L.; Hemati, M.; Philippot, K.; Chaudret, B.; Denicourt-Nowicki, A.; Roucoux, A. Chem. Eng. J. 2009, 151, 372-379
127. Hubert, C.; Denicourt-Nowicki, A.; Beaunier, P.; Roucoux, A. Green Chem. 2010, 12, 1167-1170
128. Eilbracht, P.; Barfacker, L.; Buss, C.; Hollmann, C.; Kitsos-Rzychon, B. E.; Kranemann, C. L.; Rische, T.; Roggenbuck, R.; Schmidt, A. Chem. Rev. 1999, 99, 3329-3365
129. Haumann, M.; Riisager, A. Chem. Rev. 2008, 108, 1474-1497
130. Bergbreiter, D. E.; Tian, J. H.; Hongfa, C. Chem. Rev. 2009, 109, 530-582
131. Hebrard, F.; Kalck, P. Chem. Rev. 2009, 109, 4272-4282
132. Redel, E.; Kramer, J.; Thomann, R.; Janiak, C. J. Organomet. Chem. 2009, 694, 1069-1075
133. Scholten, J. D.; Leal, B. C.; Dupont, J. ACS Catal. 2012, 2, 184-200
134. Luska, K. L.; Moores, A. ChemCatChem 2011, DOI: 10.1002/cctc.201100366.
135. Dahl, J. A.; Maddux, B. L. S.; Hutchison, J. E. Chem. Rev. 2007, 107, 2228-2269
136. Parvulescu, V. I.; Hardacre, C. Chem. Rev. 2007, 107, 2615-2665
137. Hallett, J. P.; Welton, T. Chem. Rev. 2011, 111, 3508-3576
138. Jacinto, M. J.; Kiyohara, P. K.; Masunaga, S. H.; Jardim, R. F.; Rossi, L. M. Appl. Catal., A 2008, 338, 52-57
139. Yan, N.; Zhang, J.; Yuan, Y.; Chen, G.-T.; Dyson, P. J.; Li, Z.-C.; Kou, Y. Chem. Commun. 2010, 46, 1631-1633
140. Yuan, Y.; Yan, N.; Dyson, P. J. Inorg. Chem. 2011, 50, 11069-11074
141. Dimick, P. S.; Herman, R. G.; Lyman, C. E. Catal. Lett. 2010, 135, 33-40