Methane activation in gold cation-exchanged zeolites: A DFT study

ACS Catalysis

Volumn 2, Issue 6, 2012, Pages 986-992

  Wannakao, Sippakorn ^a   Warakulwit, Chompunuch ^a   Kongpatpanich, Kanokwan ^a   Probst, Michael ^b   Limtrakul, Jumras ^a  

^a KASETSART UNIVERSITY   (Thailand)

^b UNIVERSITY OF INNSBRUCK   (Austria)

Author keywords

catalyst; density functional theory; gold; methane activation; transition state

Indexed keywords

ADSORPTION COMPLEX; BASIS SETS; C-H BOND; CATION-EXCHANGED ZEOLITES; CATIONIC SITES; CHARGE DIFFERENCE; CHEMICAL SYNTHESIS; DENSITY FUNCTIONALS; DFT STUDY; IN-VACUUM; LARGE PORES; LARGE-SCALE INDUSTRIAL PROCESS; METHANE ACTIVATION; POSITIVE CHARGES; REACTION CATALYZED; STRUCTURAL CONSTRAINTS; TRANSITION METAL SYSTEM; TRANSITION STATE; TRANSITION STATE STRUCTURE;

ACTIVATION ENERGY; ADSORPTION; CATALYSTS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; GOLD; POSITIVE IONS; TRANSITION METALS; ZEOLITES;

METHANE;

EID: 84861831986     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cs200653q     Document Type: Article

References (70)

1. Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 1991, 30, 820-821
2. Shilov, A. E.; Shulpin, G. B. Chem. Rev. 1997, 97, 2879-2932
3. Alvarez-Galvan, M. C.; Mota, N.; Ojeda, M.; Rojas, S.; Navarro, R. M.; Fierro, J. L. G. Catal. Today 2011, 171, 15-23
4. Anders, H. Catal. Today 2009, 142, 2-8
5. Arena, F.; Gatti, G.; Martra, G.; Coluccia, S.; Stievano, L.; Spadaro, L.; Famulari, P.; Parmaliana, A. J. Catal. 2005, 231, 365-380
6. Kirillova, M. V.; Kuznetsov, M. L.; Reis, P. M.; da Silva, J. A. L.; da Silva, J.; Pombeiro, A. J. L. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10531-10545
7. Parmaliana, A.; Arena, F.; Frusteri, F.; Martinez-Arias, A.; Granados, M. L.; Fierro, J. L. G. Appl. Catal., A 2002, 226, 163-174
8. Periana, R. A.; Mironov, O.; Taube, D.; Bhalla, G.; Jones, C. J. Science 2003, 301, 814-818
9. Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10096-10115
10. Blanksby, S. J.; Ellison, G. B. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 255-263
11. Irikura, K. K.; Beauchamp, J. L. J. Phys. Chem. 1991, 95, 8344-8351
12. Li, F. X.; Armentrout, P. B. J. Chem. Phys. 2006, 125
13. Killelea, D. R.; Campbell, V. L.; Shuman, N. S.; Smith, R. R.; Utz, A. L. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 20618-20622
14. Trevor, D. J.; Cox, D. M.; Kaldor, A. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 3742-3749
15. Koszinowski, K.; Schröder, D.; Schwarz, H. J. Phys. Chem. A 2003, 107, 4999-5006
16. Roithova, J.; Schröder, D. Chem. Rev. 2010, 110, 1170-1211
17. Lang, S. M.; Bernhardt, T. M.; Barnett, R. N.; Landman, U. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 980-983
18. Schröder, D.; Roithová, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 5705-5708
19. Feyel, S.; Döbler, J.; Schröder, D.; Sauer, J.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4681-4685
20. Kurnaz, E.; Fellah, M. F.; Onal, I. Microporous Mesoporous Mater. 2011, 138, 68-74
21. Ding, B.; Huang, S.; Wang, W. Appl. Surf. Sci. 2008, 254, 4944-4948
22. Kim, Y.-H.; Borry Iii, R. W.; Iglesia, E. Microporous Mesoporous Mater. 2000, 35-36, 495-509
23. Yoshizawa, K.; Shiota, Y.; Yumura, T.; Yamabe, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 734-740
24. Kuroda, Y.; Mori, T.; Sugiyama, H.; Uozumi, Y.; Ikeda, K.; Itadani, A.; Nagao, M. J. Colloid Interface Sci. 2009, 333, 294-299
25. Dubkov, K. A.; Sobolev, V. I.; Talsi, E. P.; Rodkin, M. A.; Watkins, N. H.; Shteinman, A. A.; Panov, G. I. J. Mol. Catal. A: Chem. 1997, 123, 155-161
26. Qiu, S.; Ohnishi, R.; Ichikawa, M. J. Phys. Chem. 1994, 98, 2719-2721
27. Salama, T. M.; Shido, T.; Ohnishi, R.; Ichikawa, M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 3688-3694
28. Gao, Z. X.; Sun, Q.; Chen, H. Y.; Wang, X.; Sachtler, W. M. H. Catal. Lett. 2001, 72, 1-5
29. Mohamed, M. M.; Salama, T. M.; Ohnishi, R.; Ichikawa, M. Langmuir 2001, 17, 5678-5684
30. Fierro-Gonzalez, J. C.; Gates, B. C. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16999-17002
31. Mohamed, M. M.; Salama, T. M.; Ichikawa, M. J. Colloid Interface Sci. 2000, 224, 366-371
32. Qiu, S.; Ohnishi, R.; Ichikawa, M. J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1992, 1425-1427
33. Schröder, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 850-851
34. Van Koningsveld, H.; Van Bekkum, H.; Jansen, J. C. Acta Crystallogr. 1987, B43, 127-132
35. Morris, R. E.; Weigel, S. J.; Henson, N. J.; Bull, L. M.; Janicke, M. T.; Chmelka, B. F.; Cheetham, A. K. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11849-11855
36. Kennedy, G. J.; Lawton, S. L.; Rubin, M. K. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 11000-11003
37. Sklenak, S.; Dědeček, J.; Li, C.; Wichterlová, B.; Gábová, V.; Sierka, M.; Sauer, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 7286-7289
38. Olson, D. H.; Khosrovani, N.; Peters, A. W.; Toby, B. H. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 4844-4848
39. Han, O. H.; Kim, C. S.; Hong, S. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 469-472
40. Mentzen, B. F.; Sacerdote-peronnet, M. Mater. Res. Bull. 1994, 29, 1341-1348
41. Barone, G.; Casella, G.; Giuffrida, S.; Duca, D. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 13033-13043
42. Lonsinger, S. R.; Chakraborty, A. K.; Theodorou, D. N.; Bell, A. T. Catal. Lett. 1991, 11, 209-217
43. Hansen, N.; Kerber, T.; Sauer, J.; Bell, A. T.; Keil, F. J. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 11525-11538
44. Hansen, N.; Brüggemann, T.; Bell, A. T.; Keil, F. J. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 15402-15411
45. Drake, I. J.; Zhang, Y.; Gilles, M. K.; Teris Liu, C. N.; Nachimuthu, P.; Perera, R. C. C.; Wakita, H.; Bell, A. T. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 11665-11676
46. Zhang, Y.; Drake, I. J.; Briggs, D. N.; Bell, A. T. J. Catal. 2006, 244, 219-229
47. Nieminen, V.; Sierka, M.; Murzin, D. Y.; Sauer, J. J. Catal. 2005, 231, 393-404
48. Zhou, D.; Bao, Y.; Yang, M.; He, N.; Yang, G. J. Mol. Catal. A: Chem. 2006, 244, 11-19
49. Boekfa, B.; Choomwattana, S.; Khongpracha, P.; Limtrakul, J. Langmuir 2009, 25, 12990-12999
50. Maihom, T.; Pantu, P.; Tachakritikul, C.; Probst, M.; Limtrakul, J. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 7850-7856
51. Wannakao, S.; Boekfa, B.; Khongpracha, P.; Probst, M.; Limtrakul, J. ChemPhysChem 2010, 11, 3432-3438
52. Wannakao, S.; Khongpracha, P.; Limtrakul, J. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 12486-12492
53. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Chem. Phys. 2006, 125
54. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 157-167
55. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. Theor. Chem. Acc. 2008, 120, 215-241
56. Ferrighi, L.; Hammer, B.; Madsen, G. K. H. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 10605-10609
57. Valero, R.; Gomes, J. R. B.; Truhlar, D. G.; Illas, F. J. Chem. Phys. 2008, 129
58. Valero, R.; Gomes, J. R. B.; Truhlar, D. G.; Illas, F. J. Chem. Phys. 2010, 132
59. Zhao, Y.; Truhlar, D. G. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 6860-6868
60. Kumsapaya, C.; Bobuatong, K.; Khongpracha, P.; Tantirungrotechai, Y.; Limtrakul, J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 16128-16137
61. Madsen, G. K. H.; Ferrighi, L.; Hammer, B. J. Phys. Chem. Lett. 2009, 1, 515-519
62. Igel-Mann, G.; Dolg, M.; Wedig, U.; Preuss, H.; Stoll, H. J. Chem. Phys. 1987, 86, 6348-6351
63. Reed, A. E.; Curtiss, L. A.; Weinhold, F. Chem. Rev. 1988, 88, 899-926
64. Reed, A. E.; Weinhold, F. J. Chem. Phys. 1983, 78, 4066-4073
65. 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.; 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.; 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 B.05; Gaussian, Inc.: Pittsburgh, PA, 2003.
66. Bishea, G. A.; Morse, M. D. J. Chem. Phys. 1991, 95, 5646-5659
67. Schwerdtfeger, P.; Lein, M.; Krawczyk, R. P.; Jacob, C. R. J. Chem. Phys. 2008, 128
68. Roldan, A.; Ricart, J. M.; Illas, F.; Pacchioni, G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 10723-10729
69. Roldán, A.; González, S.; Ricart, J. M.; Illas, F. ChemPhysChem 2009, 10, 348-351
70. Boekfa, B.; Pantu, P.; Probst, M.; Limtrakul, J. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 15061-15067