Reactivity of atomic oxygen radical anions bound to titania and zirconia nanoparticles in the gas phase: Low-temperature oxidation of carbon monoxide

Journal of the American Chemical Society

Volumn 135, Issue 8, 2013, Pages 2991-2998

  Ma, Jia Bi ^a,b,c   Xu, Bo ^a,b   Meng, Jing Heng ^a,b   Wu, Xiao Nan ^a   Ding, Xun Lei ^a   Li, Xiao Na ^a   He, Sheng Gui ^a  

^a INSTITUTE OF GEOLOGY AND GEOPHYSICS   (China)

^b UNIVERSITY OF CHINESE ACADEMY OF SCIENCES   (China)

^c TECHNISCHE UNIVERSITÄT BERLIN   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ATOMS; CARBON DIOXIDE; CARBON MONOXIDE; CATALYTIC OXIDATION; COMPUTATION THEORY; FREE RADICAL REACTIONS; LASER ABLATION; MASS SPECTROMETRY; NEGATIVE IONS; OXIDATION; OXIDE MINERALS; OXYGEN; TEMPERATURE; TITANIUM DIOXIDE; ZIRCONIA;

COMPUTATIONAL STUDIES; LOW-TEMPERATURE OXIDATION; OXYGEN ATOM TRANSFER; REACTIVE INTERMEDIATE; REACTIVITY PATTERN; TIME OF FLIGHT MASS SPECTROMETRY; TITANIUM AND ZIRCONIUMS; ZIRCONIA NANOPARTICLES;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY;

CARBON MONOXIDE; NANOPARTICLE; OXYGEN RADICAL; TITANIUM DIOXIDE; ZIRCONIUM OXIDE;

ARTICLE; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ENERGY TRANSFER; GAS; LASER SURGERY; LOW TEMPERATURE PROCEDURES; OXIDATION; PARTICLE SIZE;

EID: 84874595026     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja311695t     Document Type: Article

References (95)

1. Min, B. K.; Friend, C. M. Chem. Rev. 2007, 107, 2709-2724
2. Xie, X. W.; Li, Y.; Liu, Z. Q.; Haruta, M.; Shen, W. J. Nature 2009, 458, 746-749
3. Freund, H. J.; Meijer, G.; Scheffler, M.; Schlogl, R.; Wolf, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10064-10094
4. Royer, S.; Duprez, D. ChemCatChem 2011, 3, 24-65
5. Konova, P.; Naydenov, A.; Venkov, Cv.; Mehandjiev, D.; Andreeva, D.; Tabakova, T. J. Mol. Catal. A: Chem. 2004, 213, 235-240
6. Haruta, M.; Yamada, N.; Kobayashi, T.; Iijima, S. J. Catal. 1989, 115, 301-309
7. Bond, G. C.; Louis, C.; Thompson, D. T. Catalysis by Gold; Imperial College Press: London, 2006; pp 176-180.
8. Kotobuki, M.; Leppelt, R.; Hansgen, D. A.; Widmann, D.; Behm, R. J. J. Catal. 2009, 264, 67-76
9. Widmann, D.; Liu, Y.; Schüth, F.; Behm, R. J. J. Catal. 2010, 276, 292-305
10. Widmann, D.; Behm, R. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10241-10245
11. Konova, P.; Naydenov, A.; Tabakova, T.; Mehandjiev, D. Catal. Commun. 2004, 5, 537-542
12. Carrettin, S.; Concepciόn, P.; Corma, A.; Nieto, J. M. L.; Puntes, V. F. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 2538-2540
13. Guzman, J.; Carrettin, S.; Fierro-Gonzalez, J. C.; Hao, Y. L.; Gates, B. C.; Corma, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4778-4781
14. Liu, H.; Kozlov, A. I.; Kozlova, A. P.; Shido, T.; Asakura, K.; Iwasawa, Y. J. Catal. 1999, 185, 252-264
15. Fu, Q.; Saltsburg, H.; Flytzani-Stephanopoulos, M. Science 2003, 301, 935-938
16. Che, M.; Tench, A. J. Adv. Catal. 1982, 31, 77-133
17. Panov, G. I.; Dubkov, K. A.; Starokon, E. V. Catal. Today 2006, 117, 148-155
18. -• in the literature.
19. O'Hair, R. A. J.; Khairallah, G. N. J. Cluster Sci. 2004, 15, 331-363
20. Böhme, D. K.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 2336-2354
21. Schröder, D.; Schwarz, H. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 18114-18119
22. Gong, Y.; Zhou, M. F.; Andrews, L. Chem. Rev. 2009, 109, 6765-6808
23. Roithová, J.; Schröder, D. Chem. Rev. 2010, 110, 1170-1211
24. Zhai, H. J.; Wang, L. S. Chem. Phys. Lett. 2010, 500, 185-195
25. Castleman, A. W., Jr. Catal. Lett. 2011, 141, 1243-1253
26. Zhao, Y. X.; Wu, X. N.; Ma, J. B.; He, S. G.; Ding, X. L. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 1925-1938
27. Yin, S.; Bernstein, E. R. Int. J. Mass. Spectrom. 2012, 321-322, 49-65
28. Lang, S. M.; Bernhardt, T. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 9255-9269
29. Asmis, K. R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 9270-9281
30. Dong, F.; Heinbuch, S.; Xie, Y.; Rocca, J. J.; Bernstein, E. R.; Wang, Z. C.; Deng, K.; He, S. G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1932-1943
31. Nöβler, M.; Mitrić, R.; Koutecký, V. B.; Johnson, G. E.; Tyo, E. C.; Castleman, A. W., Jr. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 407-410
32. Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 10096-10115
33. Ding, X. L.; Wu, X. N.; Zhao, Y. X.; He, S. G. Acc. Chem. Res. 2012, 45, 382-390
34. Wu, X. N.; Xu, B.; Meng, J. H.; He, S. G. Int. J. Mass Spectrom. 2012, 310, 57-64
35. Dietl, N.; Schlangen, M.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 5544-5555
36. Zhao, C.; Wachs, I. E. Catal. Today 2006, 118, 332-343
37. Lee, J.; Grabowski, J. J. Chem. Rev. 1992, 92, 1611-1647
38. Manzoli, M.; Boccuzzi, F.; Chiorino, A.; Vindigni, F.; Deng, W.; Flytzani-Stephanopoulos, M. J. Catal. 2007, 245, 308-315
39. Grunwaldt, J. D.; Maciejewski, M.; Becker, O. S.; Fabrizioli, P.; Baiker, A. J. Catal. 1999, 186, 458-469
40. Arrii, S.; Morfin, F.; Renouprez, A. J.; Rousset, J. L. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1199-1205
41. Comotti, M.; Li, W. C.; Spliethoff, B.; Schüth, F. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 917-924
42. Tyo, E. C.; Nössler, M.; Mitrić, R.; Bonačić-Koutecký, V.; Castleman, A. W., Jr. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 4243-4249
43. 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
44. Johnson, G. E.; Mitrić, R.; Tyo, E. C.; Bonačić-Koutecký, V.; Castleman, A. W., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13912-13920
45. Hamad, S.; Catlow, C. R. A.; Woodley, S. M.; Lago, S.; Mejias, J. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15741-15748
46. Zhai, H. J.; Wang, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3022-3026
47. Calatayud, M.; Minot, C. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 12186-12194
48. Qu, Z. W.; Zhu, H. J. Comput. Chem. 2010, 31, 2038-2045
49. Li, S.; Dixon, D. A. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 2665-2683
50. Woodley, S. M.; Hamad, S.; Catlow, C. R. A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 8454-8465
51. Janssens, E.; Santambrogio, G.; Brümmer, M.; Wöste, L.; Lievens, P.; Sauer, J.; Meijer, G.; Asmis, K. R. Phys. Rev. Lett. 2006, 96, 233401(4)
52. Himeno, H.; Miyajima, K.; Yasuike, T.; Mafuné, F. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 11479-11485
53. von Helden, G.; Kirilyuk, A.; van Heijnsbergen, D.; Sartakov, B.; Duncan, M. A.; Meijer, G. Chem. Phys. 2000, 262, 31-39
54. Matsuda, Y.; Shin, D. N.; Bernstein, E. R. J. Chem. Phys. 2004, 120, 4142-4149
55. Ma, J. B.; Wu, X. N.; Zhao, Y. X.; Ding, X. L.; He, S. G. J. Phys. Chem. A 2010, 114, 10024-10027
56. Wu, X. N.; Ma, J. B.; Xu, B.; Ding, X. L.; He, S. G. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 5238-5246
57. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648-5652
58. Lee, C. T.; Yang, W. T.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785-789
59. Frisch, M. J. Gaussian 03, Revision C.02, Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
60. Sierka, M.; Döbler, J.; Sauer, J.; Santambrogio, G.; Brümmer, M.; Wöste, L.; Janssens, E.; Meijer, G.; Asmis, K. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 3372-3375
61. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270-283
62. Schäfer, A.; Huber, C.; Ahlrichs, R. J. Chem. Phys. 1994, 100, 5829-5835
63. Andrae, D.; Häussermann, U.; Dolg, M.; Stoll, H.; Preuss, H. Theor. Chim. Acta 1990, 77, 123-141
64. Schlegel, H. B. J. Comput. Chem. 1982, 3, 214-218
65. Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Chem. Phys. 1989, 90, 2154-2161
66. Gonzalez, C.; Schlegel, H. B. J. Phys. Chem. 1990, 94, 5523-5527
67. Steinfeld, J. I.; Francisco, J. S.; Hase, W. L. Chemical Kinetics and Dynamics; Prentice Hall: Upper Saddle River, NJ, 1999; pp 313-314.
68. Beyer, T.; Swinehart, D. R. ACM Commun. 1973, 16, 379
69. Xue, W.; Wang, Z. C.; He, S. G.; Xie, Y.; Bernstein, E. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 15879-15888
70. Dong, F.; Heinbuch, S.; He, S. G.; Xie, Y.; Rocca, J. J.; Bernstein, E. R. J. Chem. Phys. 2006, 125, 164318(8)
71. Wang, W. G.; Wang, Z. C.; Yin, S.; He, S. G.; Ge, M. F. Chin. J. Chem. Phys. 2007, 20, 412-418
72. Yin, S.; Xue, W.; Ding, X. L.; Wang, W. G.; He, S. G.; Ge, M. F. Int. J. Mass Spectrom. 2009, 281, 72-78
73. Li, X. N.; Xu, B.; Ding, X. L.; He, S. G. Dalton Trans. 2012, 41, 5562-5570
74. Ma, J. B.; Zhao, Y. X.; He, S. G.; Ding, X. L. J. Phys. Chem. A 2012, 116, 2049-2054
75. Kummerlöwe, G.; Beyer, M. K. Int. J. Mass Spectrom. 2005, 244, 84-90
76. Su, T.; Bowers, M. T. J. Chem. Phys. 1973, 58, 3027-3037
77. Su, T.; Bowers, M. T. Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys. 1973, 12, 347-356
78. Su, T.; Bowers, M. T. J. Am. Chem. Soc. 1973, 95, 1370-1373
79. Zhao, Y. X.; Ding, X. L.; Ma, Y. P.; Wang, Z. C.; He, S. G. Theor. Chem. Acc. 2010, 127, 449-465
80. Zheng, W. J.; Bowen, K. H., Jr.; Li, J.; Dabkowska, I.; Gutowski, M. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 11521-11525
81. Wu, H. B.; Wang, L. S. J. Chem. Phys. 1997, 107, 8221-8228
82. Justes, D. R.; Mitrić, R.; Moore, N. A.; Bonačić-Koutecký, V.; Castleman, A. W., Jr. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 6289-6299
83. Feyel, S.; Döbler, J.; Schröder, D.; Sauer, J.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 4681-4681
84. 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
85. Zhao, Y. X.; Wu, X. N.; Wang, Z. C.; He, S. G.; Ding, X. L. Chem. Commun. 2010, 46, 1736-1738
86. Ding, X. L.; Wu, X. N.; Zhao, Y. X.; Ma, J. B.; He, S. G. ChemPhysChem 2011, 12, 2110-2117
87. Ma, J. B.; Wang, Z. C.; Schlangen, M.; He, S. G.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 5991-5994
88. Fialko, E. F.; Kikhtenko, A. V.; Goncharov, V. B.; Zamaraev, K. I. J Phys. Chem. A 1997, 101, 8607-8613
89. Johnson, G. E.; Tyo, E. C.; Castleman, A. W., Jr. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008, 105, 18108-18113
90. 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
91. Wang, Z. C.; Dietl, N.; Kretschmer, R.; Weiske, T.; Schlangen, M.; Schwarz, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 12351-12354
92. Schlangen, M.; Schwarz, H. Catal. Lett. 2012, 142, 1265-1278
93. Bondybey, V. E.; Beyer, M. K. J. Phys. Chem. A 2001, 105, 951-960
94. Xu, B.; Zhao, Y. X.; Ding, X. L.; He, S. G. Int. J. Mass Spectrom. 2012, 334, 1-7
95. Wu, X. N.; Ding, X. L.; Bai, S. M.; Xu, B.; He, S. G.; Shi, Q. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 13329-13337