A theoretical and computational analysis of linear free energy relations for the estimation of activation energies

ACS Catalysis

Volumn 2, Issue 8, 2012, Pages 1624-1634

  Sutton, Jonathan E ^a   Vlachos, Dionisios G ^a  

^a UNIVERSITY OF DELAWARE   (United States)

Author keywords

BEP; Br nsted?Evans?Polanyi; error; homologous series; linear free energy relations; transition state scaling

Indexed keywords

BEP; COMPUTATIONAL ANALYSIS; CORRELATION PARAMETERS; DFT CALCULATION; ERROR PROPERTIES; HOMOLOGOUS SERIES; HYDROGENATION REACTIONS; LINEAR FREE ENERGY; PARENT MOLECULES; TRAINING SETS; TRANSITION STATE; UNIT CELL SIZE; ZERO-POINT ENERGY CORRECTION;

COMPUTATIONAL METHODS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ERRORS; FREE ENERGY; HYDROGENATION; MOLECULES; STATISTICAL TESTS;

ACTIVATION ENERGY;

EID: 84864578642     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cs3003269     Document Type: Article

References (64)

1. Greeley, J.; Mavrikakis, M. Nat. Mater. 2004, 3, 810-815
2. Andersson, M. P.; Bligaard, T.; Kustov, A.; Larsen, K. E.; Greeley, J.; Johannessen, T.; Christensen, C. H.; Norskov, J. K. J. Catal. 2006, 239, 501-506
3. Greeley, J.; Jaramillo, T. F.; Bonde, J.; Chorkendorff, I. B.; Nørskov, J. K. Nat. Mater. 2006, 5, 909-913
4. Bligaard, T.; Andersson, M. P.; Jacobsen, K. W.; Skriver, H. L.; Christensen, C. H.; Norskov, J. K. MRS Bull. 2006, 31, 986-990
5. Norskov, J. K.; Bligaard, T.; Rossmeisl, J.; Christensen, C. H. Nat. Chem. 2009, 1, 37-46
6. Dumesic, J. A.; Rudd, D. F.; Aparicio, L. M.; Rekoske, J. E.; Trevino, A. A. The Microkinetics of Heterogeneous Catalysis; American Chemical Society: Washington, D.C., 1993.
7. Chen, Y.; Salciccioli, M.; Vlachos, D. G. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 18707-18720
8. Salciccioli, M.; Stamatakis, M.; Caratzoulas, S.; Vlachos, D. G. Chem. Eng. Sci. 2011, 66, 4319-4355
9. Kua, J.; Faglioni, F.; Goddard, W. A. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 2309-2321
10. Salciccioli, M.; Chen, Y.; Vlachos, D. G. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 20155-20166
11. Abild-Pedersen, F.; Greeley, J.; Studt, F.; Rossmeisl, J.; Munter, T. R.; Moses, P. G.; Skulason, E.; Bligaard, T.; Norskov, J. K. Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 016105
12. Fernández, E. M.; Moses, P. G.; Toftelund, A.; Hansen, H. A.; Martínez, J. I.; Abild-Pedersen, F.; Kleis, J.; Hinnemann, B.; Rossmeisl, J.; Bligaard, T.; Nørskov, J. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4683-4686
13. Jones, G.; Bligaard, T.; Abild-Pedersen, F.; Norskov, J. K. J. Phys.: Condens. Matter 2008, 20, 064239
14. Pallassana, V.; Neurock, M. J. Catal. 2000, 191, 301-317
15. Alcala, R.; Mavrikakis, M.; Dumesic, J. A. J. Catal. 2003, 218, 178-190
16. Michaelides, A.; Liu, Z. P.; Zhang, C. J.; Alavi, A.; King, D. A.; Hu, P. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3704-3705
17. Bligaard, T.; Norskov, J. K.; Dahl, S.; Matthiesen, J.; Christensen, C. H.; Sehested, J. J. Catal. 2004, 224, 206-217
18. Ferrin, P.; Simonetti, D.; Kandoi, S.; Kunkes, E.; Dumesic, J. A.; Norskov, J. K.; Mavrikakis, M. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5809-5815
19. Van Santen, R. A.; Neurock, M.; Shetty, S. G. Chem. Rev. 2010, 110, 2005-2048
20. Salciccioli, M.; Vlachos, D. G. ACS Catal. 2011, 1, 1246-1256
21. Mhadeshwar, A. B.; Vlachos, D. G. J. Catal. 2005, 234, 48-63
22. Salciccioli, M.; Chen, Y.; Vlachos, D. G. Ind. Eng. Chem. Res. 2011, 50, 28-40
23. Mhadeshwar, A. B.; Vlachos, D. G. Combust. Flame 2005, 142, 289-298
24. Bronsted, J. N. Chem. Rev. 1928, 5, 231-338
25. Bell, R. P. Proc. R. Soc. London, Ser. A 1936, 154, 414-429
26. Evans, M. G.; Polanyi, M. Trans. Faraday Soc. 1938, 34, 0011-0023
27. Beckwith, A. L. J. Chem. Soc. Rev. 1993, 22, 143-151
28. Nigam, A.; Klein, M. T. Ind. Eng. Chem. Res. 1993, 32, 1297-1303
29. Fake, D. M.; Nigam, A.; Klein, M. T. App. Catal., A 1997, 160, 191-221
30. Liu, Z.; Hu, P. J. Chem. Phys. 2001, 115, 4977-4980
31. Wang, S.; Petzold, V.; Tripkovic, V.; Kleis, J.; Howalt, J. G.; Skúlason, E.; Fernández, E. M.; Hvolbæk, B.; Jones, G.; Toftelund, A.; Falsig, H.; Björketun, M.; Studt, F.; Abild-Pedersen, F.; Rossmeisl, J.; Nørskov, J. K.; Bligaard, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 20760-20765
32. Wang, H. F.; Liu, Z. P. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 10996-11004
33. Chen, Y.; Vlachos, D. G. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 4973-4982
34. Garcia-Mota, M.; Bridier, B.; Perez-Ramirez, J.; Lopez, N. J. Catal. 2010, 273, 92-102
35. Li, H.-Y.; Guo, Y.-L.; Guo, Y.; Lu, G.-Z.; Hu, P. J. Chem. Phys. 2008, 128, 051101
36. Crawford, P.; Hu, P. J. Chem. Phys. 2007, 126, 194706
37. Li, J.; Li, R. F.; Wang, G. C. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 14300-14303
38. Hammer, B. Top. Catal. 2006, 37, 3-16
39. Huang, S. C.; Lin, C. H.; Wang, J. H. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 9826-9834
40. Scheijen, F. J. E.; Ferre, D. C.; Niemantsverdriet, J. W. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 11041-11049
41. Inderwildi, O. R.; Lebiedz, D.; Warnatz, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 2552-2553
42. Wang, G. C.; Tao, S. X.; Bu, X. H. J. Catal. 2006, 244, 10-16
43. Phatak, A. A.; Delgass, W. N.; Ribeiro, F. H.; Schneider, W. F. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 7269-7276
44. Cheng, J.; Hu, P.; Ellis, P.; French, S.; Kelly, G.; Lok, C. M. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 1308-1311
45. Li, M.; Guo, W.; Jiang, R.; Zhao, L.; Shan, H. Langmuir 2010, 26, 1879-1888
46. Alcala, R.; Shabaker, J. W.; Huber, G. W.; Sanchez-Castillo, M. A.; Dumesic, J. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 2074-2085
47. Liu, B.; Greeley, J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 19702-19709
48. Wang, S.; Temel, B.; Shen, J.; Jones, G.; Grabow, L.; Studt, F.; Bligaard, T.; Abild-Pedersen, F.; Christensen, C.; Nørskov, J. Catal. Lett. 2011, 141, 370-373
49. Loffreda, D.; Delbecq, F.; Vigné, F.; Sautet, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 8978-8980
50. Xu, L. J.; Xu, Y. Surf. Sci. 2010, 604, 887-892
51. Zhu, H.; Guo, W.; Jiang, R.; Zhao, L.; Lu, X.; Li, M.; Fu, D.; Shan, H. Langmuir 2010, 26, 12017-12025
52. Falsig, H.; Hvolbaek, B.; Kristensen, I. S.; Jiang, T.; Bligaard, T.; Christensen, C. H.; Nørskov, J. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4835-4839
53. Novell-Leruth, G.; Valcarcel, A.; Perez-Ramirez, J.; Ricart, J. M. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 860-868
54. Logadottir, A.; Rod, T. H.; Norskov, J. K.; Hammer, B.; Dahl, S.; Jacobsen, C. J. H. J. Catal. 2001, 197, 229-231
55. Munter, T. R.; Bligaard, T.; Christensen, C. H.; Nørskov, J. K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 5202-5206
56. Gajdos, M.; Hafner, J.; Eichler, A. J. Phys.: Condens. Matter 2006, 18, 41-54
57. Greeley, J.; Mavrikakis, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3910-3919
58. Norskov, J. K.; Bligaard, T.; Logadottir, A.; Bahn, S.; Hansen, L. B.; Bollinger, M.; Bengaard, H.; Hammer, B.; Sljivancanin, Z.; Mavrikakis, M.; Xu, Y.; Dahl, S.; Jacobsen, C. J. H. J. Catal. 2002, 209, 275-278
59. Soler, J. M.; Artacho, E.; Gale, J.; García, A.; Junquera, J.; Ordejón, P.; Sánchez-Portal, D. J. Phys.: Condens. Matter 2002, 14, 2745-2779
60. Salciccioli, M.; Yu, W.; Barteau, M. A.; Chen, J. G.; Vlachos, D. G. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7996-8004
61. Chen, Y.; Vlachos, D. In preparation.
62. Ogunnaike, B. A. Random Phenomena: Fundamentals of Probability and Statistics for Engineers; CRC Press: Boca Raton, FL, 2009.
63. MATLAB. 2009; version 7.8.0 (R2009a).
64. Laref, S.; Delbecq, F.; Loffreda, D. J. Catal. 2009, 265, 35-42