Screening of heterogeneous multimetallic nanoparticle catalysts supported on metal oxides for mono-, poly-, and heteroaromatic hydrogenation activity

ACS Catalysis

Volumn 2, Issue 8, 2012, Pages 1524-1534

  Beckers, Nicole A ^a   Huynh, Steven ^a   Zhang, Xiaojiang ^a   Luber, Erik J ^a   Buriak, Jillian M ^a  

^a UNIVERSITY OF ALBERTA   (Canada)

Author keywords

catalysis; combinatorial; hydrogenation; nanoparticles; naphthalene; quinoline

Indexed keywords

BENZOTHIOPHENE; COMBINATORIAL; CRYSTALLINITIES; HYDROGENATION ACTIVITY; KINETIC STUDY; METAL OXIDES; MULTIMETALLIC NANOPARTICLES; NANOPARTICLE CATALYSTS; OXIDATION STATE; PRESSURE STUDIES; QUINOLINE; REACTION CONDITIONS; STANDARD MATERIALS; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY TEM; TRIMETALLIC;

CATALYSIS; CATALYST ACTIVITY; HYDROCARBONS; HYDROGENATION; LOADING; NANOPARTICLES; NAPHTHALENE; PHOTOELECTRONS; SUBSTRATES; SYNTHESIS (CHEMICAL); THIOPHENE; TOLUENE; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY DIFFRACTION; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

CATALYST SUPPORTS;

EID: 84864618631     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cs3002447     Document Type: Article

References (122)

1. Strausz, O. P.; Morales-Izquierdo, A.; Kazmi, N.; Montgomery, D. S.; Payzant, J. D.; Safarik, I.; Murgich, J. Energy Fuels 2010, 24, 5053-5072
2. Bukka, K.; Miller, J. D.; Oblad, A. G. Energy Fuels 1991, 5, 333-340
3. Rudzinski, W. E.; Aminabhavi, T. M. Energy Fuels 2000, 14, 464-475
4. Song, C.; Nihonmatsu, T.; Nomura, M. Ind. Eng. Chem. Res. 1991, 30, 1726-1734
5. Beltramone, A. R.; Resasco, D. E.; Alvarez, W. E.; Choudhary, T. V. Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 7161-7166
6. Strausz, O. P.; Mojelsky, T. W.; Payzant, J. D.; Olah, G. A.; Prakash, G. K. S. Energy Fuels 1999, 13, 558-569
7. Owusu-Boakye, A.; Dalai, A. K.; Ferdous, D.; Adjaye, J. Energy Fuels 2005, 19, 1763-1774
8. Stanislaus, A.; Cooper, B. H. Catal. Rev. - Sci. Eng. 1994, 36, 75-123
9. Fujikawa, T.; Idei, K.; Ebihara, T.; Mizuguchi, H.; Usui, K. Appl. Catal., A 2000, 192, 253-261
10. Prechtl, M. H. G.; Scariot, M.; Scholten, J. D.; Machado, G.; Teixeira, S. R.; Dupont, J. Inorg. Chem. 2008, 47, 8995-9001
11. Bratlie, K. M.; Lee, H.; Komvopoulos, K.; Yang, P.; Somorjai, G. A. Nano Lett. 2007, 7, 3097-3101
12. Hu, L.; Xia, G.; Qu, L.; Li, M.; Li, C.; Xin, Q.; Li, D. J. Catal. 2001, 202, 220-228
13. 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
14. Kakade, B. A.; Sahoo, S.; Halligudi, S. B.; Pillai, V. K. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 13317-13319
15. Yoon, B.; Pan, H. B.; Wai, C. M. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 1520-1525
16. Yoon, B.; Wai, C. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17174-17175
17. Park, I. S.; Kwon, M. S.; Kang, K. Y.; Lee, J. S.; Park, J. Adv. Synth. Catal. 2007, 349, 2039-2047
18. Su, F.; Lv, L.; Lee, F. Y.; Liu, T.; Cooper, A. I.; Zhao, X. S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 14213-14223
19. Lin, S. D.; Vannice, M. A. J. Catal. 1993, 143, 554-562
20. Cunha, D. S.; Cruz, G. M. Appl. Catal., A 2002, 236, 55-66
21. Mevellec, V.; Nowicki, A.; Roucoux, A.; Dujardin, C.; Granger, P.; Payen, E.; Philippot, K. New J. Chem. 2006, 30, 1214-1219
22. Marconi, G.; Pertici, P.; Evangelisti, C.; Caporusso, A. M.; Vitulli, G.; Capannelli, G.; Hoang, M.; Turney, T. W. J. Organomet. Chem. 2004, 689, 639-646
23. Spinace, E. V.; Vaz, J. M. Catal. Commun. 2003, 4, 91-96
24. Yuan, T.; Fournier, A. R.; Proudlock, R.; Marshall, W. D. Environ. Sci. Technol. 2007, 41, 1983-1988
25. Dominguez-Quintero, O.; Martinez, S.; Henriquez, Y.; DOrnelas, L.; Krentzien, H.; Osuna, J. J. Mol. Catal. A: Chem. 2003, 197, 185-191
26. Lang, H. F.; May, R. A.; Iversen, B. L.; Chandler, B. D. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 14832-14836
27. Pawelec, B.; Campos-Martin, J. M.; Cano-Serrano, E.; Navarro, R. M.; Thomas, S.; Fierro, J. L. G. Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 3374-3381
28. Marecot, P.; Mahoungou, J. R.; Barbier, J. Appl. Catal., A 1993, 101, 143-149
29. Zhao, A.; Gates, B. C. J. Catal. 1997, 168, 60-69
30. Schulz, J.; Roucoux, A.; Patin, H. Chem. Commun. 1999, 535-536
31. Schulz, J.; Roucoux, A.; Patin, H. Chem. - Eur. J. 2000, 6, 618-624
32. Deshmukh, R. R.; Lee, J. W.; Shin, U. S.; Lee, J. Y.; Song, C. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 8615-8617
33. Mu, X. D.; Meng, J. Q.; Li, Z. C.; Kou, Y. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9694-9695
34. Zhao, C.; Wang, H. Z.; Yan, N.; Xiao, C. X.; Mu, X. D.; Dyson, P. J.; Kou, Y. J. Catal. 2007, 250, 33-40
35. Jacinto, M. J.; Kiyohara, P. K.; Masunaga, S. H.; Jardim, R. F.; Rossi, L. M. Appl. Catal., A 2008, 338, 52-57
36. Schulz, J.; Levigne, S.; Roucoux, A.; Patin, H. Adv. Synth. Catal. 2002, 344, 266-269
37. Harada, T.; Ikeda, S.; Ng, Y. H.; Sakata, T.; Mori, H.; Torimoto, T.; Matsumura, M. Adv. Func. Mater. 2008, 18, 2190-2196
38. Zahmakiran, M.; Ozkar, S. Langmuir 2008, 24, 7065-7067
39. Zahmakiran, M.; Tonbul, Y.; Ozkar, S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 6541-6549
40. Hagen, C. M.; Widegren, J. A.; Maitlis, P. M.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 4423-4432
41. Widegren, J. A.; Finke, R. G. Inorg. Chem. 2002, 41, 1558-1572
42. Weddle, K. S.; Aiken, J. D.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 5653-5666
43. Leger, B.; Denicourt-Nowicki, A.; Roucoux, A.; Olivier-Bourbigou, H. Adv. Synth. Catal. 2008, 350, 153-159
44. Pellegatta, J. L.; Blandy, C.; Colliere, V.; Choukroun, R.; Chaudret, B.; Cheng, P.; Philippot, K. J. Mol. Catal. A: Chem. 2002, 178, 55-61
45. Sidhpuria, K. B.; Parikh, P. A.; Bahadur, P.; Jasra, R. V. Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 4034-4042
46. Simon, L.; van Ommen, J. G.; Jentys, A.; Lercher, J. A. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 11644-11649
47. Hiyoshi, N.; Rode, C. V.; Sato, O.; Masuda, Y.; Yamaguchi, A.; Shirai, M. Chem. Lett. 2008, 37, 734-735
48. Leger, B.; Denicourt-Nowicki, A.; Olivier-Bourbigou, H.; Roucoux, A. Inorg. Chem. 2008, 47, 9090-9096
49. Ohde, H.; Ohde, M.; Wai, C. M. Chem. Commun. 2004, 930-931
50. Hiyoshi, N.; Inoue, T.; Rode, C.; Sato, O.; Shirai, M. Catal. Lett. 2006, 106, 133-138
51. Graydon, W. F.; Langan, M. D. J. Catal. 1981, 69, 180-192
52. Zhang, Z. G.; Okada, K.; Yamamoto, M.; Yoshida, T. Catal. Today 1998, 45, 361-366
53. Lu, F.; Liu, J.; Xu, H. Adv. Synth. Catal. 2006, 348, 857-861
54. Hiyoshi, N.; Osada, M.; Rode, C. V.; Sato, O.; Shirai, M. Appl. Catal., A 2007, 331, 1-7
55. Venezia, A. M.; La Parola, V.; Pawelec, B.; Fierro, J. L. G. Appl. Catal., A 2004, 264, 43-51
56. Wan, G.; Duan, A.; Zhao, Z.; Jiang, G.; Zhang, D.; Li, R.; Dou, T.; Chung, K. H. Energy Fuels 2009, 23, 81-85
57. Thomas, J. M.; Johnson, B. F. G.; Raja, R.; Sankar, G.; Midgley, P. A. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 20-30
58. Gelman, F.; Avnir, D.; Schumann, H.; Blum, J. J. Mol. Catal. A: Chem. 2001, 171, 191-194
59. Pawelec, B.; La Parola, V.; Navarro, R. M.; Murcia-Mascaros, S.; Fierro, J. L. G. Carbon 2006, 44, 84-98
60. Roucoux, A.; Schulz, J.; Patin, H. Chem. Rev. 2002, 102, 3757-3778
61. Barbaro, P.; Bianchini, C.; Dal Santo, V.; Meli, A.; Moneti, S.; Psaro, R.; Scaffidi, A.; Sordelli, L.; Vizza, F. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7065-7076
62. Hiyoshi, N.; Miura, R.; Rode, C. V.; Sato, O.; Shirai, M. Chem. Lett. 2005, 34, 424-425
63. Barbaro, P.; Bianchini, C.; Dal Santo, V.; Meli, A.; Moneti, S.; Pirovano, C.; Psaro, R.; Sordelli, L.; Vizza, F. Organometallics 2008, 27, 2809-2824
64. Roucoux, A. Top. Organomet. Chem. 2005, 16, 261-279
65. Liang, C.; Zhao, A.; Zhang, X.; Ma, Z.; Prins, R. Chem. Commun. 2009, 2047-2049
66. Gao, H.; Angelici, R. J. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 6937-6938
67. Ioannides, T.; Verykios, X. E. J. Catal. 1993, 143, 175-186
68. Crump, C. J.; Gilbertson, J. D.; Chandler, B. D. Top. Catal. 2008, 49, 233-240
69. Lin, S. D.; Vannice, M. A. J. Catal. 1993, 143, 539-553
70. Takagi, H.; Isoda, T.; Kusakabe, K.; Morooka, S. Energy Fuels 1999, 13, 1191-1196
71. Santana, R. C.; Jongpatiwut, S.; Alvarez, W. E.; Resasco, D. E. Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 7928-7934
72. Pawelec, B.; Castano, P.; Arandes, J. M.; Bilbao, J.; Thomas, S.; Pena, M. A.; Fierro, J. L. G. Appl. Catal., A 2007, 317, 20-33
73. Park, K. H.; Jang, K.; Kim, H. J.; Son, S. U. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 1152-1155
74. Yang, S. Y.; Stock, L. M. Energy Fuels 1998, 12, 644-648
75. Widegren, J. A.; Finke, R. G. J. Mol. Catal. A: Chem. 2003, 191, 187-207
76. Pelisson, C.-H.; Vono, L. L. R.; Hubert, C.; Denicourt-Nowicki, A.; Rossi, L. M.; Roucoux, A. Catal. Today 2012, 183, 124-129
77. Chen, H.-J.; Liu, H.-W.; Liao, W.; Pan, H. B.; Wai, C. M.; Chiu, K.-H.; Jen, J.-F. Appl. Catal., B 2012, 111-1123, 402-408
78. Zahmakiran, M.; Roman-Leshkov, Y.; Zhang, Y. Langmuir 2012, 28, 60-64
79. Pan, H. B.; Wai, C. M. New J. Chem. 2011, 35, 1649-1660
80. Hubert, C.; Bile, E. G.; Denicourt-Nowicki, A.; Roucoux, A. Green Chem. 2011, 13, 1776-1771
81. Bile, E. G.; Sassine, R.; Denicourt-Nowicki, A.; Launay, F.; Roucoux, A. Dalton Trans. 2011, 40, 6524-6531
82. Yan, N.; Yuan, Y.; Dyson, P. J. Chem. Commun. 2011, 47, 2559-2531
83. Dykeman, R. R.; Yan, N.; Scopelliti, R.; Dyson, P. J. Inorg. Chem. 2011, 50, 717-719
84. Narayanan, R.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 12663-12676
85. Yoo, J. W.; Hathcock, D. J.; El-Sayed, M. A. J. Catal. 2003, 214, 1-7
86. Dehm, N. A.; Zhang, X.; Buriak, J. M. Inorg. Chem. 2010, 49, 2706-2714
87. Pan, H. B.; Wai, C. M. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 19782-19788
88. Sanchez-Delgado, R. A.; Machalaba, N.; Ng-A-Qui, N. Catal. Commun. 2007, 8, 2115-2118
89. Fang, M.; Machalaba, N.; Sanchez-Delgado, R. A. Dalton Trans. 2011, 40, 10621-10632
90. Grobas, J.; Bolivar, C.; Scott, C. E. Energy Fuels 2007, 21, 19-22
91. Mevellec, V.; Roucoux, A. Inorg. Chim. Acta 2004, 357, 3099-3103
92. Mao, H.; C., C.; Liao, X.; Shi, B. J. Mol. Catal. A: Chem. 2011, 341, 51-56
93. Mott, D.; Luo, J.; Njoki, P. N.; Lin, Y.; Wang, L. Y.; Zhong, C. J. Catal. Today 2007, 122, 378-385
94. Alayoglu, S.; Eichhorn, B. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 17479-17486
95. Tao, F.; Grass, M. E.; Zhang, Y. W.; Butcher, D. R.; Aksoy, F.; Aloni, S.; Altoe, V.; Alayoglu, S.; Renzas, J. R.; Tsung, C. K.; Zhu, Z. W.; Liu, Z.; Salmeron, M.; Somorjai, G. A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8697-8703
96. Tao, F.; Grass, M. E.; Zhang, Y. W.; Butcher, D. R.; Renzas, J. R.; Liu, Z.; Chung, J. Y.; Mun, B. S.; Salmeron, M.; Somorjai, G. A. Science 2008, 322, 932-934
97. Sun, Y. P.; Chan, B. C.; Ramnarayanan, R.; Leventry, W. M.; Mallouk, T. E.; Bare, S. R.; Willis, R. R. J. Comb. Chem. 2002, 4, 569-575
98. Holzwarth, A.; Schmidt, H. W.; Maier, W. E. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 2644-2647
99. Xiang, X. D.; Sun, X.; Briceno, G.; Lou, Y.; Wang, K. A.; Chang, H.; Wallace-Freedman, W. G.; Chen, S. W.; Schultz, P. G. Science 1995, 268, 1738-1740
100. Briceno, G.; Chang, H.; Sun, X.; Schultz, P. G.; Xiang, X. D. Science 1995, 270, 273-275
101. Wang, J.; Yoo, Y.; Gao, C.; Takeuchi, I.; Sun, X.; Chang, H.; Xiang, X.-D.; Schultz, P. G. Science 1998, 279, 1712-1715
102. Danielson, E.; Devenney, M.; Giaquinta, D. M.; Golden, J. H.; Haushalter, R. C.; McFarland, E. W.; Poojary, D. M.; Reaves, C. M.; Weinberg, W. H.; Wu, X. D. Science 1998, 279, 837-840
103. Danielson, E.; Golden, J. H.; McFarland, E. W.; Reaves, C. M.; Weinberg, W. H.; Wu, X. D. Nature 1997, 389, 944-948
104. Moates, F. C.; Somani, M.; Annamalai, J.; Richardson, J. T.; Luss, D.; Willson, R. C. Ind. Eng. Chem. Res. 1996, 35, 4801-4803
105. Orschel, M.; Klein, J.; Schmidt, H. W.; Maier, W. F. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38, 2791-2794
106. Woodhouse, M.; Parkinson, B. A. Chem. Mater. 2008, 20, 2495-2502
107. Ramnarayanan, R.; Chan, B. C.; Salvitti, M. A.; Mallouk, T. E.; Falih, F. M.; Davis, J.; Galloway, D. B.; Bare, S. R.; Willis, R. R. J. Comb. Chem. 2006, 8, 199-212
108. Mallouk, T. E.; Smotkin, E. S. In Handbook of Fuel Cells-Fundamentals, Technology and Applications; Vielstich, W.; Lamm, A.; Gasteiger, H., Eds.; John Wiley & Sons, Ltd: Chichester, U.K., 2003; Vol. 2, pp 334-347.
109. Morris, N. D.; Mallouk, T. E. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11114-11121
110. Chen, G. Y.; Delafuente, D. A.; Sarangapani, S.; Mallouk, T. E. Catal. Today 2001, 67, 341-355
111. Sun, Y. P.; Buck, H.; Mallouk, T. E. Anal. Chem. 2001, 73, 1599-1604
112. Reddington, E.; Sapienza, A.; Gurau, B.; Viswanathan, R.; Sarangapani, S.; Smotkin, E. S.; Mallouk, T. E. Science 1998, 280, 1735-1737
113. Schubert, U.; Amberg-Schwab, S.; Breitscheidel, B. Chem. Mater. 1989, 1, 2
114. Castillo, S.; MoranPineda, M.; Gomez, R.; Lopez, T. J. Catal. 1997, 172, 263-266
115. Klein, J.; Lettmann, C.; Maier, W. F. J. Non-Cryst. Solids 2001, 282, 203-220
116. Frenzer, G.; Maier, W. F. Ann. Rev. Mater. Res. 2006, 36, 281-331
117. Lin, S. D.; Vannice, M. A. J. Catal. 1993, 143, 563-572
118. Campanati, M.; Vaccari, A.; Piccolo, O. J. Mol. Catal. A: Chem. 2002, 179, 287-292
119. Sexton, B. A.; Hughes, A. E.; Foger, K. J. Catal. 1982, 77, 85-93
120. Longo, A.; Liotta, L. F.; Di Carlo, G.; Giannici, F.; Venezia, A. M.; Martorana, A. Chem. Mater. 2010, 22, 3952-3960
121. Iida, H.; Igarashi, A. Appl. Catal., A 2006, 298, 152-160
122. Okamoto, H. Pt-Rh (Platinum-Rhodium) Alloy Phase Diagrams; ASM International: Materials Park, OH, 1992; Vol. 3.