Experimental and theoretical study of the reactions between manganese oxide cluster anions and hydrogen sulfide

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 45, 2012, Pages 24184-24192

  Jia, Mei Ye ^a,b   Xu, Bo ^a,b   Ding, Xun Lei ^a   He, Sheng Gui ^a   Ge, Mao Fa ^a  

^a INSTITUTE OF CHEMISTRY   (China)

^b UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ADSORPTIVE REMOVAL; CLUSTER DISTRIBUTIONS; COMPUTATIONAL RESULTS; DENSITY FUNCTIONAL THEORY CALCULATIONS; EXCHANGE REACTION; EXPERIMENTAL OBSERVATION; FAST-FLOW REACTORS; GAS-PHASE CLUSTERS; MOLECULAR-LEVEL INSIGHTS; OXIDE CLUSTERS; REACTION MECHANISM; THEORETICAL STUDY; THERMAL COLLISIONS; TIME-OF-FLIGHT MASS SPECTROMETERS;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; HYDROGEN SULFIDE; IONS; MANGANESE; MANGANESE OXIDE; MANGANESE REMOVAL (WATER TREATMENT); OXIDES; OXYGEN; SULFUR; SULFUR DETERMINATION;

DESULFURIZATION;

EID: 84869391063     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp309004s     Document Type: Article

References (96)

1. Westmoreland, P. R.; Harrison, D. P. Environ. Sci. Technol. 1976, 10, 659-661
2. Whetten, R. L.; Cox, D. M.; Trevor, D. J.; Kaldor, A. J. Phys. Chem. 1985, 89, 566-569
3. Chung, J. S.; Paik, S. C.; Kim, H. S.; Lee, D. S.; Nam, I. S. Catal. Today 1997, 35, 37-43
4. Shin, M. Y.; Park, D. W.; Chung, J. S. Catal. Today 2000, 63, 405-411
5. Habibi, R.; Rashidi, A. M.; Daryan, J. T.; Zadeh, A. M. Appl. Surf. Sci. 2010, 257, 434-439
6. Chun, S. W.; Jang, J. Y.; Park, D. W.; Woo, H. C.; Chung, J. S. Appl. Catal. B: Environ. 1998, 16, 235-243
7. Li, K.-T.; Huang, M.-Y.; Cheng, W.-D. Ind. Eng. Chem. Res. 1996, 35, 621-626
8. Shin, M. Y.; Nam, C. M.; Park, D. W.; Chung, J. S. Appl. Catal. A: Gen. 2001, 211, 213-225
9. Li, K.-T.; Wu, K.-S. Ind. Eng. Chem. Res. 2001, 40, 1052-1057
10. Soriano, M. D.; Jiménez-Jiménez, J.; Concepción, P.; Jiménez-López, A.; Rodríguez-Castellón, E.; Nieto, J. M. L. Appl. Catal. B 2009, 92, 271-279
11. Uhm, J. H.; Shin, M. Y.; Zhidong, J.; Chung, J. S. Appl. Catal. B: Environ. 1999, 22, 293-303
12. Davydov, A. A.; Marshneva, V. I.; Shepotko, M. L. Appl. Catal. A: Gen. 2003, 244, 93-100
13. Karayilan, D.; Dogu, T.; Yasyerli, S.; Dogu, G. Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 5221-5526
14. Yasyerli, S. Chem. Eng. Process. 2008, 47, 577-584
15. Dhage, P.; Samokhvalov, A.; Repala, D.; Duinc, E. C.; Tatarchuka, B. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 2179-2187
16. Li, K. T.; Yen, C. S.; Shyu, N. S. Appl. Catal. A: Gen. 1997, 156, 117-130
17. Nguyen, P.; Nhut, J. M.; Edouard, D.; Pham, C.; Ledoux, M. J.; Pham-Huu, C. Catal. Today 2009, 141, 397-402
18. Castner, D. G.; Watson, P. R. J. Phys. Chem. 1991, 95, 6617-6623
19. Xue, M.; Chitrakar, R.; Sakane, K.; Ooi, K. Green Chem. 2003, 5, 529-534
20. Rodriguez, J. A.; Chaturvedi, S.; Kuhn, M.; Hrbek, J. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 5511-5519
21. Davydov, A.; Chuang, K. T.; Sanger, A. R. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 4745-4752
22. Lin, J.; May, J. A.; Didziulis, S. V.; Solomon, E. I. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 4718-4727
23. Slimane, R. B.; Abbasian, J. Ind. Eng. Chem. Res. 2000, 39, 1338-1344
24. Yasyerli, S.; Dogu, G.; Ar, I.; Dogu, T. Chem. Eng. Sci. 2004, 59, 4001-4009
25. Yasyerli, S.; Dogu, G.; Dogu, T. Catal. Today 2006, 117, 271-278
26. Chen, H.-T.; Choi, Y.-M.; Liu, M.-L.; Lin, M.-C. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 11117-11122
27. O'Hair, R. A. J.; Khairallah, G. N. J. Cluster Sci. 2004, 15, 331-363
28. Böhme, D. K.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 2336-2354
29. Asmis, K. R.; Sauer, J. Mass. Spectrom. Rev. 2007, 26, 542-562
30. Gong, Y.; Zhou, M.-F.; Andrews, L. Chem. Rev. 2009, 109, 6765-6808
31. Roithová, J.; Schröder, D. Chem. Rev. 2010, 110, 1170-1211
32. Zhai, H.-J.; Wang, L.-S. Chem. Phys. Lett. 2010, 500, 185-195
33. Zhao, Y.-X.; Wu, X.-N.; Ma, J.-B.; He, S.-G.; Ding, X.-L. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 1925-1938
34. Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10096-10115
35. Castleman, A. W., Jr. Catal. Lett. 2011, 141, 1243-1253
36. Yin, S.; Bernstein, E. R. Int. J. Mass Spectrom. 2012, 321-322, 49-65
37. Lang, S. M.; Bernhardt, T. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 9255-9269
38. Asmis, K. R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 9270-9281
39. Jia, M.-Y.; Xu, B.; Ding, X.-L.; Zhao, Y.-X.; He, S.-G.; Ge, M.-F. J. Phys. Chem. C 2012, 105, 4059-4064
40. Westmoreland, P. R.; Gibson, J.; Harrison, D. P. Environ. Sci. Technol. 1977, 11, 488-491
41. Wieckowska, J. Catal. Today 1995, 24, 405-465
42. Wakker, J. P.; Gerritsen, A. W.; Moulijn, J. A. Ind. Eng. Chem. Res. 1993, 32, 139-149
43. Ben-Slimane, R.; Hepworth, M. T. Energy Fuels 1994, 8, 1175-1183
44. Atakül, H.; Wakker, J. P.; Gerritsen, A. W.; van den Berg, P. J. Fuel 1996, 3, 373-378
45. Gasper-Galvin, L. D.; Atimtay, A. T.; Gupta, R. P. Ind. Eng. Chem. Res. 1998, 37, 4157-4166
46. Ko, T. H.; Chu, H.; Chaung, L. K.; Tseng, T. K. J. Hazard. Mater. B 2004, 114, 145-152
47. Ben-Slimane, R.; Hepworths, M. T. Energy Fuels 1995, 9, 372-378
48. Ko, T. H.; Chub, H.; Liou, Y. J. J. Hazard. Mater. 2007, 147, 334-341
49. Hudson, J. L.; Johnson, E. H.; Natusch, D. F. S.; Solomon, R. L. Environ. Sci. Technol. 1974, 8, 238-243
50. Ismagilov, Z. R.; Shkrabina, R. A.; Yashnik, S. A.; Shikina, N. V.; Andrievskaya, I. P.; Khairulin, S. R.; Ushakov, V. A.; Moulijn, J. A.; Babich, I. V. Catal. Today 2001, 69, 351-356
51. Herszage, J.; dos Santos Afonso, M. Langmuir 2003, 19, 9684-9692
52. Zhou, M.-F.; Zhang, L.-N.; Shao, L.-M.; Wang, W.-N.; Fan, K.-N.; Qin, Q.-Z. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 5801-5807
53. Dong, J.; Wang, Y.; Zhou, M.-F. Chem. Phys. Lett. 2002, 364, 511-516
54. Wang, G.-J.; Chen, M.-H.; Zhou, M.-F. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 11273-11278
55. Chertihin, G. V.; Andrews, L. J. Phys. Chem. A 1997, 101, 8547-8553
56. Gong, Y.; Wang, G.-J.; Zhou, M.-F. J. Phys. Chem. A 2008, 112, 4936-4941
57. Fokkens, H.; Gregor, I. K.; Nibbering, N. M. M. Rapid Commun. Mass Spectrom. 1991, 5, 368-370
58. Ziemann, P. J.; Castleman, A. W., Jr. Phys. Rev. B 1992, 46, 13480-13486
59. Ryan, M. F.; Fiedler, A.; Schröder, D.; Schwarz, H. J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2033-2040
60. Pramann, A.; Rademann, K. Int. J. Mass Spectrom. 1999, 185-187, 673-683
61. Oliveira, M. C.; Marcalo, J.; Viera, M. C.; Almoster Ferreira, M. A. Int. J. Mass Spectrom. 1999, 185-187, 825-835
62. Gutsev, G. L.; Rao, B. K.; Jena, P.; Li, X.; Wang, L.-S. J. Chem. Phys. 2000, 113, 1473-1483
63. Chiavarino, B.; Crestoni, M. E.; Fornarini, S. Chem.-Eur. J. 2002, 8, 2740-2746
64. Geusic, M. E.; Morse, M. D.; Obrien, S. C.; Smalley, R. E. Rev. Sci. Instrum. 1985, 56, 2123-2130
65. Xue, W.; Wang, Z.-C.; He, S.-G.; Xie, Y.; Bernstein, E. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 15879-15888
66. Wu, X.-N.; Xu, B.; Meng, J.-H.; He, S.-G. Int. J. Mass Spectrom. 2012, 310, 57-64
67. Ding, X.-L.; Zhao, Y.-X.; Wu, X.-N.; Wang, Z.-C.; Ma, J.-B.; He, S.-G. Chem.-Eur. J. 2010, 16, 11463-11470
68. Wu, X.-N.; Ma, J.-B.; Xu, B.; Zhao, Y.-X.; Ding, X.-L.; He, S.-G. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 5238-5246
69. Yin, S.; Xue, W.; Ding, X.-L.; Wang, W.-G.; He, S.-G.; Ge, M.-F. Int. J. Mass Spectrom. 2009, 281, 72-78
70. Xue, W.; Yin, S.; Ding, X.-L.; He, S.-G.; Ge, M.-F. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 5302-5309
71. Zhao, Y.-X.; Wu, X.-N.; Wang, Z.-C.; He, S.-G.; Ding, X.-L. Chem. Commun. 2010, 46, 1736-1738
72. 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.; Bakken, V.; 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.; Al-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 C.02; Gaussian Inc.: Wallingford, CT, 2004.
73. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652
74. Lee, C. T.; Yang, W. T.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
75. Rassolov, V. A.; Pople, J. A.; Ratner, M. A.; Windus, T. L. J. Chem. Phys. 1998, 109, 1223-1229
76. Gutsev, G. L.; Rao, B. K.; Jena, P. J. Phys. Chem. A 2000, 104, 11961-11971
77. Gutsev, G. L.; Rao, B. K.; Jena, P. J. Phys. Chem. A 1999, 103, 10819-10824
78. Gutsev, G. L.; Khanna, S. N.; Rao, B. K.; Jena, P. J. Phys. Chem. 1999, 103, 5812-5822
79. Chase, M. W., Jr. J. Phys. Chem. Ref. Data 1998, Monograph 9) 1-1951
80. Coursey, J. S.; Schwab, D. J.; Tsai, J. J.; Dragoset, R. A. Atomic Weights and Isotopic Compositions; NIST Standard Reference Database 144; National Institute of Standards and Technology (NIST): Gaithersburg, MD, 1999; available at http://physics.nist.gov/PhysRefData/Compositions/index.html (accessed Nov 2012).
81. Ma, J.-B.; Zhao, Y.-X.; He, S.-G.; Ding, X.-L. J. Phys. Chem. A 2012, 116, 2049-2054
82. Li, X.-N.; Xu, B.; Ding, X.-L.; He, S.-G. Dalton Trans. 2012, 41, 5562-5570
83. Tian, L.-H.; Zhao, Y.-X.; Wu, X.-N.; Ding, X.-L.; He, S.-G.; Ma, T.-M. ChemPhysChem 2012, 13, 1282-1288
84. Li, X.-N.; Wu, X.-N.; Ding, X.-L.; Xu, B.; He, S.-G. Chem.-Eur. J. 2012, 18, 10998-11006
85. Fisher, E. R.; Armentrout, P. B. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 2039-2049
86. Schröder, D.; Shaik, S.; Schwarz, H. Acc. Chem. Res. 2000, 33, 139-145
87. de Visser, S. P.; Ogliaro, F.; Harris, N.; Shaik, S. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 3037-3047
88. Hirao, H.; Kumar, D.; Que, L., Jr.; Shaik, S. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8590-8606
89. Michelini, M. C.; Russo, N.; Sicilia, E. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 4229-4239
90. Wu, X.-N.; Ding, X.-L.; Bai, S.-M.; Xu, B.; He, S.-G.; Shi, Q. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 13329-13337
91. Johnson, G. E.; Mitrić, R.; Nössler, M.; Tyo, E. C.; Bonačić-Koutecký, V.; Castleman, A. W., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5460-5470
92. Wu, X.-N.; Zhao, Y.-X.; Xue, W.; Wang, Z.-C.; He, S.-G.; Ding, X.-L. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 3984-3997
93. Zhao, Y.-X.; Ding, X.-L.; Ma, Y.-P.; Wang, Z.-C.; He, S.-G. Theor. Chem. Acc. 2010, 127, 449-465
94. Li, Z.-Y.; Zhao, Y.-X.; Wu, X.-N.; Ding, X.-L.; He, S.-G. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 11728-11733
95. Ding, X.-L.; Wu, X.-N.; Zhao, Y.-X.; He, S.-G. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 382-390
96. Dietl, N.; Schlangen, M.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 5544-5555