DFT study of direct methanol oxidation to formaldehyde by N 2O on the [Fe] 2+-ZSM-5 zeolite cluster

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 25, 2012, Pages 13616-13622

  Fellah, Mehmet Ferdi ^a   Onal, Isik ^b  

^a BURSA TECHNICAL UNIVERSITY   (Turkey)

^b MIDDLE EAST TECHNICAL UNIVERSITY   (Turkey)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACTIVATION BARRIERS; CATALYTIC REACTIVITY; CLUSTER MODELS; CRITICAL STEPS; DENSITY FUNCTIONAL THEORIES (DFT); DFT STUDY; DIRECT METHANOL; DIRECT OXIDATION; EXPERIMENTAL VALUES; MECHANISTIC PATHWAYS; METHOXY; ZSM-5 ZEOLITES;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; GRAFTING (CHEMICAL); IRON OXIDES; METHANOL;

FORMALDEHYDE;

EID: 84863092248     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp302340g     Document Type: Article

References (83)

1. English, A.; Brown, J.; Rovner, J.; Davies, S. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3 rd ed.; Wiley: Hoboken, NJ, 2005; Vol. 16, p 299.
2. Robert, H.; George, G.; Seaman, C. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 3 rd ed.; Wiley: Hoboken, NJ, 2005; Vol. 12, p 107.
3. Louwerse, M. J.; Vassilev, P.; Baerends, E. J. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 1000-1012
4. Ohta, T.; Kamachi, T.; Shiota, Y.; Yoshizawa, K. J. Org. Chem. 2001, 66, 4122-4132
5. Xie, Y.; Dong, F.; Heinbuch, S.; Rocca, J. J.; Berstein, E. R. J. Chem. Phys. 2009, 130, 114306/1-114306/11
6. Yoshizawa, K.; Kagawa, Y. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 9347-9355
7. Liang, W. Z.; Bell, A. T.; Head-Gordon, M.; Chakraborty, A. K. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 4362-4368
8. Fellah, M. F. J. Catal. 2011, 282, 191-200
9. Hensen, E. J. M.; Zhu, Q.; Janssen, R. A. J.; Magusin, P. C. M. M.; Kooyman, P. J.; van Santen, R. A. J. Catal. 2005, 233, 123-135
10. Hensen, E. J. M.; Zhu, Q.; van Santen, R. A. J. Catal. 2005, 233, 136-146
11. Kharitonov, A. S.; Aleksandrova, T. N.; Panov, G. I.; Sobolev, V. I.; Sheveleva, G. A.; Paukshtis, E. A. Kinet. Catal. 1994, 35, 270-278
12. Sobolev, V. I.; Kharitonov, A. S.; Paukshtis, Ye. A.; Panov, G. I. J. Mol. Catal. 1993, 84, 117-124
13. Volodin, A. M.; Bolshov, V. A.; Panov, G. I. J. Phys. Chem. 1994, 98, 7548-7550
14. Chernyavsky, V. S.; Pirutko, L. V.; Uriarte, A. K.; Kharitonov, A. S.; Panov, G. I. J. Catal. 2007, 245, 466-469
15. Parmon, V. N.; Panov, G. I.; Uriarte, A.; Noskov, A. S. Catal. Today 2005, 100, 115-131
16. 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 1997, 123, 155-161
17. Ryder, J. A.; Chekraborty, A. K.; Bell, A. T. J. Catal. 2003, 220, 84-91
18. Yoshizawa, K.; Shiota, Y.; Kagawa, Y.; Yamabe, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 734-740
19. Yoshizawa, K.; Shiota, Y.; Yamabe J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 147-153
20. Shiota, Y.; Suzuki, K.; Yoshizawa, K. Organometallics 2006, 25, 3118-3123
21. Kachurovskaya, N. A.; Zhidomirov, G. M.; Hensen, E. J. M.; van Santen, R. A. Catal. Lett. 2003, 86, 25-31
22. Kapteijn, F.; Rodreiguez-Mirasol, J.; Moulijn, J. Appl. Catal., B 1996, 9, 25-64
23. Kapteijn, F.; Marb, G.; Rodriguez-Mirasol, J.; Moulijn, J. A. J. Catal. 1997, 167, 256-265
24. El-Malki, E. M.; van Santen, R. A.; Sachtler, W. M. H. J. Catal. 2000, 196, 212-223
25. Wood, B. R.; Reimer, J. A.; Bell, A. T.; Janicke, M. T.; Ott, K. C. J. Catal. 2004, 224, 148-155
26. Zhu, Q.; Mojet, B. L.; Janssen, E. J. M.; van Grondelle, J.; Magusin, P. C. M. M.; van Santen, R. A. Catal. Lett. 2002, 81, 205-212
27. Pirngruber, G. D.; Roy, P. K.; Prins, R. J. Catal. 2007, 246, 147-157
28. Pirngruber, G. D.; Luechinger, M.; Roy, P. K.; Cecchetto, A.; Smirniotis, P. J. Catal. 2004, 224, 429-440
29. Groen, J. C.; Brückner, A.; Berrier, E.; Maldonado, L.; Moulijin, J. A.; Ramirez, J. P. J. Catal. 2006, 243, 212-216
30. da Cruz, R. S.; Mascarenhas, A. J.S.; Andrade, H. M. C. Appl. Catal., B 1998, 18, 223-231
31. Dubkov, K. A.; Ovannesyan, N. S.; Shteinman, A. A.; Starokon, E. V.; Panov, G. I. J. Catal. 2002, 207, 341-352
32. Panov, G. I.; Uriarte, A. K.; Rodkin, M. A.; Sobolev, V. I. Catal. Today 1998, 41, 365-385
33. Hansen, N.; Heyden, A.; Bell, A. T.; Keil, F. J. J. Catal. 2007, 248, 213-225
34. Heyden, A.; Bell, A. T.; Keil, F. J. J. Catal. 2005, 233, 26-35
35. Yakovlev, A. L.; Zhidomirov, G. M.; van Santen, R. A. Catal. Lett. 2001, 75, 45-48
36. Yakovlev, A. L.; Zhidomirov, G. M.; van Santen, R. A. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 12297-12302
37. Heyden, A.; Peters, B.; Bell, A. T.; Keil, F. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 1857-1873
38. Ryder, J. A.; Chakraborty, A. K.; Bell, A. T. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7059-7064
39. Yoshizawa, K.; Yumura, T.; Yoshihito, Y.; Yamabe, T. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2000, 73, 29-36
40. Fellah, M. F.; Onal, I. Catal. Today 2007, 137, 410-417
41. Yoshizawa, K.; Yumura, T.; Shiota, Y.; Yamabe, T. Bull. Chem. Soc. Jpn. 2000, 73, 29-36
42. Hansen, N.; Heyden, A.; Bell, A. T.; Keil, F. J. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2092-2101
43. Panov, G. I. Cattech 2000, 4, 18-32
44. Fellah, M. F.; Van Santen, R. A.; Onal, I. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 15307-15313
45. Zecchina, A.; Geobaldo, F.; Lamberti, C.; Bordiga, S.; Turnes Palomino, G.; Otero Arean, C. Catal. Lett. 1996, 42, 25-33
46. Battiston, A. A.; Bitter, J. H.; de Groot, F. M. F.; Overweg, A. R.; Stephan, O.; van Bokhoven, J. A.; Kooyman, P. J.; van der Spek, C.; Vanko, G.; Koningsberger, D. C. J. Catal. 2003, 213, 251-271
47. Zecchina, A.; Rivallan, M.; Berlier, G.; Lamberti, C.; Ricciardi, G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 3483-3499
48. Krishna, K.; Makkee, M. Catal. Today 2006, 114, 23-30
49. Long, R. Q.; Yang, R. T. Catal. Lett. 2001, 74, 201-205
50. Schwidder, M.; Kumar, M. S.; Klementiev, K.; Pohl, M. M.; Brükner, A.; Grüert, W. J. Catal. 2005, 231, 314-330
51. Heinrich, F.; Schmidt, E.; Menzel, M.; Grünert, W. J. Catal. 2002, 212, 157-172
52. Brandenberger, S.; Kröcker, O.; Tissler, A.; Althoff, R. Appl. Catal., B 2010, 95, 348-357
53. Volodin, A. M.; Zhidomirov, G. M.; Dubkov, K. A.; Hensen, E. J. M.; van Santen, R. A. Catal. Today 2005, 110, 247-254
54. Sobolev, V. I.; Panov, G. I.; Kharitonov, A. S.; Romannikov, V. N.; Volodin, A. M.; Ione, K. G. J. Catal. 1993, 139, 435-443
55. Panov, G. I.; Sobolev, V. I.; Dubkov, K. A.; Parmon, V. N.; Ovanesyan, N. S.; Shilov, A. E.; Shteinman, A. A. React. Kinet. Catal. Lett. 1997, 61, 251-258
56. Ovanesyan, N. S.; Steinman, A. A.; Sobolev, V. I.; Dubkov, K. A.; Panov, G. I. Kinetikai Katal. 1998, 38, 863
57. Xia, H.; Sun, K.; Liu, Z.; Feng, Z.; Ying, P.; Li, C. J. Catal. 2010, 270, 103-109
58. Kumar, M. S.; Schwidder, M.; Grünert, W.; Brückner, A. J. Catal. 2004, 227, 384-397
59. Joyner, R.; Stockenhuber, M. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 5963-5976
60. Schwidder, M.; Kumar, M. S.; Brückner, A.; Grünert, W. Chem. Commun. 2005, 805-807
61. Jia, J.; Sun, Q.; Wen, B.; Chen, L. X.; Sachtler, W. M. H. Catal. Lett. 2002, 82, 7-11
62. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133-A1138
63. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Scalmani, G.; Barone, V.; Mennucci, B.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Caricato, M.; Li, X.; Hratchian, H. P.; Izmaylov, A. F.; Bloino, J.; Zheng, G.; Sonnenberg, J. L.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Vreven, T.; Montgomery, J. A., Jr.; Peralta, J. E.; Ogliaro, F.; Bearpark, M.; Heyd, J. J.; Brothers, E.; Kudin, K. N.; Staroverov, V. N.; Kobayashi, R.; Normand, J.; Raghavachari, K.; Rendell, A.; Burant, J. C.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Cossi, M.; Rega, N.; Millam, J. M.; Klene, M.; Knox, J. E.; 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.; Martin, R. L.; Morokuma, K.; Zakrzewski, V. G.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Ö. Farkas; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cioslowski, J.;; Fox, D. J. Gaussian; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2009.
64. Becke, A. D. Phys. Rev. B 1988, 38, 3098-3100
65. Becke, A. D.; Roussel, M. R. Phys. Rev. A 1989, 39, 3761-3767
66. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
67. Kachurovskaya, N. A.; Zhidomirov, G. M.; Hensen, E. J. M.; van Santen, R. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 5944-5950
68. Fellah, M. F. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 1940-1951
69. Rozanska, X.; Saintigny, X.; van Santen, R. A.; Hutschka, F. J. Catal. 2001, 202, 141-155
70. Rozanska, X.; van Santen, R. A.; Hutschka, F.; Hafner, J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7655-7667
71. Vos, A. M.; Rozanska, X.; Schoonheydt, R. A.; van Santen, R. A.; Hutschka, F.; Hafner, J. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 2799-2809
72. Lermer, H.; Draeger, M.; Steffen, J; Unger, K. K. Zeolites 1985, 5, 131-134
73. Young, D. C. Computational Chemistry; John Wiley & Sons, Inc.: New York, 2001; p 228.
74. Wong, M. W. Chem. Phys. Lett. 1996, 256, 391-399
75. Mulliken, R. S. J. Chem. Phys. 1955, 23, 1833-1840
76. Glendening, E. D.; Reed, A. E.; Carpenter, J. E.; Weinhold, F. NBO, version 3.1; Theoretical Chemistry Institute, University of Wisconsin: Madison, WI.
77. Schlegel, H. B. J. Comput. Chem. 1982, 3, 214-218
78. Wood, B. R.; Reimer, J. A.; Bell, A. T.; Janicke, M. T.; Ott, K. C. J. Catal. 2004, 225, 300-306
79. Ishikawa, T.; Nitta, S.; Kondo, S. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1986, 82, 2401-2410
80. Ishikawa, T.; Cai, W. Y.; Kandori, K. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1992, 88, 1173-1177
81. Forester, T. R.; Howe, R. F. J. Am. Chem. Soc. 1987, 109, 5076-5082
82. Jiang, X. Z. J. Mol. Catal. 1997, 121, 63-68
83. Sakong, S.; Groß, A. J. Catal. 2005, 231, 420-429