What makes a good catalyst for the Deacon process?

ACS Catalysis

Volumn 3, Issue 5, 2013, Pages 1034-1046

  Over, Herbert ^a   Schomäcker, Reinhard ^b  

^a JUSTUS LIEBIG UNIVERSITY   (Germany)

^b TECHNISCHE UNIVERSITÄT BERLIN   (Germany)

Author keywords

activity; BEP relation; Deacon process; HCl oxidation; heterogeneous catalysis; stability; volcano curve

Indexed keywords

BEP RELATION; DEACON PROCESS; DISSOCIATION ENERGIES; EXPERIMENTAL ACTIVITIES; HCL OXIDATIONS; OXIDATION CATALYSTS; SELECTION CRITERIA; VOLCANO CURVES;

CATALYSIS; CONVERGENCE OF NUMERICAL METHODS; OXIDATION; STABILITY CRITERIA; THERMODYNAMIC PROPERTIES; VOLCANOES;

CATALYST ACTIVITY;

EID: 84877258499     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cs300735e     Document Type: Review

References (92)

1. Seki, K. Catal. Surv. Asia 2010, 14, 168
2. Perez-Ramirez, J.; Mondelli, C.; Schmidt, T.; Schlüter, O.F.-K.; Wolf, A.; Mleczko, L.; Dreier, T. Energy Environ. Sci. 2011, 4, 4786
3. Over, H. J. Phys. Chem C 2012, 116, 6779
4. Deacon, H. U.S. Patent 1656802, 1875.
5. Johnson, A. J.; Cherniavsky, A. J. U.S. Patent 2542,961, 1951.
6. Quant, J. T.; van Dam, J.; Engel, F.; Wattemena, F. Chem. Eng. 1963, July/August) 224
7. Allen, J. A.; Clark, A. J. Rev. Pure Appl. Chem. 1971, 21, 145
8. Mitsui Toatsu Chemicals: A modern version of the Deacon process. Chemical Week, 1987, June 24, 18.
9. Mortensen, M.; Minet, R. G.; Tsotsis, T. T.; Benson, S. Chem. Eng. Sci. 1996, 15, 2031
10. Nieken, U.; Watzenberger, O. Chem. Eng. Sci. 1999, 54, 2619
11. Itoh, H.; Kono, Y.; Ajioka, M.; Takezaka, S.; Katzita, M. U.S. Patent 4803, 065, 1989
12. Kiyoura, T.; Kogure, Y.; Nagayama, T.; Kanaya, K. U.S. Patent 4822,589, 1989.
13. Yasuaki, T. Stud. Surf. Sci. Catal. 1995, 92, 41
14. Gestermann, F.; Ottaviani, A. Modern Alkali Technology 2001, 8, 49-56
15. Crihan, D.; Knapp, M.; Zweidinger, S.; Lundgren, E.; Weststrade, C. J.; Andersen, J. N.; Seitsonen, A. P.; Over, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 2131
16. Zweidinger, S.; Hofmann, J. P.; Balmes, O.; Lundgren, E.; Over, H. J. Catal. 2010, 272, 169
17. Hofmann, J. P.; Zweidinger, S.; Knapp, M.; Seitsonen, A. P.; Schulte, K.; Andersen, J. N.; Lundgren, E.; Over, H. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10901
18. Hofmann, J. P.; Zweidinger, S.; Seitsonen, A. P.; Farkas, A.; Knapp, M.; Balmes, O.; Lundgren, E.; Andersen, J. N.; Over, H. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 15358
19. Hisham, M. W. M.; Benson, S. W. J. Phys. Chem. 1995, 99, 6194
20. Allen, J. A. J. Appl. Chem (London) 1962, 12, 406
21. Studt, F.; Abild-Pedersen, F.; Hansen, H. A.; Man, I. C.; Rossmeisl, J.; Bligaard, T. ChemCatChem 2010, 2, 98
22. Zweidinger, S.; Crihan, D.; Knapp, M.; Hofmann, J. P.; Seitsonen, A. P.; Lundgren, E.; Weststrate, C. J.; Andersen, J. N.; Over, H. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 9966
23. Lopez, N.; Gomez-Segura, J.; Marin, R. P.; Perez-Ramirez, J. J. Catal. 2008, 255, 29
24. Teschner, D.; Farra, R.; Yao, L.; Schlogl, R.; Soerijanto, H.; Schomäcker, R.; Schmidt, T.; Szentmiklosi, L.; Amrute, A. P.; Modelli, C.; Perez-Ramirez, J.; Novell-Leruth, G.; Lopez, N. J. Catal. 2012, 285, 273
25. Toftelund, A.; Man, I. C.; Hansen, H. A.; Abild-Pedersen, F.; Bligarrd, T.; Rossmeisl, J.; Studt, F. ChemCatChem 2012, 4, 1856
26. Seitsonen, A. P.; Over, H. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 22624
27. Kim, Y. D.; Seitsonen, A. P.; Wendt, S.; Wang, J.; Fan, C.; Jacobi, K.; Over, H.; Ertl, G. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 3752
28. Wang, H.; Schneider, W. F.; Schmidt, D. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 15266
29. Knapp, M.; Crihan, D.; Seitsonen, A. P.; Over, H. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 3236
30. Hess, F.; Hofmann, J. P.; Seitsonen, A. P.; Over, H. unpublished DFT calculation s; Aug. 2011.
31. Hess, F.; Krause, P. P. T.; Rohrlack, S. F.; Hofmann, J. P.; Farkas, A.; Over, H. Surf. Sci. Surf. Sci. Lett. 2012, 606, L69
32. Hong, S.; Karim, A.; Rahman, T. S.; Jacobi, K.; Ertl, G. J. Catal. 2010, 276, 371
33. Schneider, W. F. Surf. Sci. 2012, 606, 1351
34. Bronsted, J. N. Chem. Rev. 1928, 5, 231
35. Evans, M. G.; Polanyi, M. Trans. Faraday Soc. 1938, 34, 11
36. Pallassana, V.; Neurock, M. J. Catal. 2000, 191, 301
37. 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
38. Liu, E.-P.; Hu, P. J. Chem. Phys. 2001, 114, 8244
39. Michaelidides, A.; Liu, Z.-P.; Zhang, C. J.; Alavi, A.; King, D. A.; Hu, P. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3704
40. Logadottir, A.; Rod, T. H.; Norskov, J. K.; Hammer, B.; Dahl, S.; Jacobsen, C. J. H. J. Catal. 2001, 197, 229
41. Crawford, P.; McAllister, B.; Hu, P. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 5222
42. Vojvodic, A.; Calle-Vallejo, F.; Guo, W.; Wang, S.; Toftelund, A.; Studt, F.; Martinez, J. I.; Shen, J.; Man, I. C.; Rossmeisl, J.; Bligaard, T.; Norskov, J. K.; Abild-Pedersen, F. J. Chem. Phys. 2011, 134, 244509
43. Allen, J. A.; Clark, A. J. Rev. Pure Appl. Chem. 1971, 21, 145
44. Mortensen, M.; Minet, R. G.; Tsotsis, T. T.; Benson, S. W. Chem. Eng. Sci. 1999, 54, 2131
45. Nieken, U.; Watzenberger, O. Chem. Eng. Sci. 1999, 54, 2619
46. Over, H. Electrochim. Acta 2013, 93, 314
47. Trasatti, S. Electrochim. Acta 2000, 45, 2377
48. Amrute, A. P.; Mondelli, C.; Moser, M.; Novell-Leruth, G.; Lopez, N.; Rosenthal, D.; Farra, R.; Schuster, M. E.; Schuster, D.; Schmidt, T.; Perez-Ramirez, J. J. Catal. 2012, 286, 287
49. Suleiman, I. A.; Mackie, J. C.; Kennedy, E. M.; Radny, M. W.; Dlugogorski, B. Z. Chem. Phys. Lett. 2011, 501, 215
50. Rozanska, X.; Sauer, J. Int. J. Quantum Chem. 2008, 108, 2223
51. Boreskov, G. K. Adv. Catal. 1965, 15, 285
52. Hutchings, G. J.; Taylor, S. H. Catal. Today 1999, 49, 105
53. Amrute, A. P.; Mondelli, C.; Hevia, M. A. G.; Perez-Ramirez, J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 1056
54. Amrute, A. P.; Modelli, C.; Perez-Ramirez, J. Catal. Sci. Technol. 2012, 2, 2057
55. Ruetschi, P.; Delahay, P. J. Chem. Phys. 1955, 23, 556
56. Klissurs, D.; Dikova, R. P. Z. Phys. Chem. (Leipzig) 1969, 241, 101
57. Trasatti, S. J. Electroanal. Chem. 1980, 111, 125
58. Trasatti, S. Electrochim. Acta 1984, 29, 1503
59. Trasatti, S.; O'Grady, W. E. In Advances in Electrochemistry and Electrochemical Engineering; Gericher, H.; Tobias, C. W., Eds.; Wiley: New York, 1980; Vol 13, p 177.
60. Soerijanto, H.; Schomaecker, R.; Schmidt, T. Unpublished activity screening experiments; 2012.
61. Hansen, H. A.; Man, I. C.; Studt, F.; Abild-Pedersen, F.; Bligaard, T.; Rossmeisl, J. J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 283
62. Rossmeisl, J.; Qu, Z.-W.; Zhu, H.; Kroes, G.-J.; Norskov, J. K. J. Electroanal. Chem. 2007, 607, 83
63. Norskov, J. K.; Bligaard, T.; Rossmeisl, J.; Christensen, C. H. Nat. Chem. 2009, 1, 37
64. Norskov, J. K.; Abild-Pedersen, F.; Studt, F.; Bligaard, T. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2011, 108, 939
65. Over, H. Chem. Rev. 2012, 112, 3356
66. Wang, C. C.; Siao, S. S.; Jiang, J. C. J. Phys. Chem. C 2011, 116, 6367
67. Wendt, S.; Schaub, R.; Matthiesen, J.; Vestergaard, E. K.; Wahlström, E.; Rasmussen, M. D.; Thostrup, P.; Molina, L. M.; Lægsgaard, E.; Stensgaard, I.; Hammer, B.; Besenbacher, F. Surf. Sci. 2005, 598, 226
68. Man, I. C.; Su, H.-Y.; Calle-Vallejo, F.; Hansen, H. A.; Martinez, J. I.; Inoglu, N. G.; Kitchin, J.; Jaramillo, T. F.; Norskov, J. K.; Rossmeisl, J. ChemCatChem 2011, 3, 1159
69. Amrute, A. P.; Mondelli, C.; Hevia, M. A. G.; Perez-Ramirez, J. ACS Catal. 2011, 1, 583
70. Montoya, A.; Haynes, B. S. Chem. Phys. Lett. 2011, 502, 63
71. Shojaee, K.; Montoya, A.; Haynes, B. S.; unpublished calculations; Oct. 2012.
72. Zhang, R.; Liu, H.; Wang, B.; Ren, J.; Li, Z. Appl. Surf. Sci. 2011, 258, 408
73. Zhang, R.; Liu, H.; Zheng, H.; King, L.; Li, Z.; Wang, B. Appl. Surf. Sci. 2011, 257, 4787
74. Mondelli, C.; Amrute, A. P.; Schmidt, T.; Perez-Ramirez, J. Chem. Commun. 2011, 47, 7173
75. Palmer, M. S.; Neurock, M.; Olken, M. M. J. Phys. Chem B 2002, 106, 6543
76. Seitsonen, A. P.; Over, H. Surf. Sci. 2009, 603, 1717
77. Reuter, K.; Scheffler, M. Phys. Rev. B 2001, 65, 035406
78. Hevia, M. A.; Amrute, A. P.; Schmidt, T.; Perez-Ramirez, J. J. Catal. 2010, 276, 141
79. Mondelli, C.; Amrute, A. P.; Krumreich, F.; Schmidt, T.; Perez-Ramirez, J. ChemCatChem 2011, 3, 657
80. Kanzler, C.; Urban, S.; Hess, F.; Zalewska-Wierzbicka, K.; Rohrlack, S. F.; Wessel, C.; Ostermann, R.; Hofmann, J.-P.; Samrsly, B.; Over, H. Unpublished; 2012.
81. Tarabanko, V. E.; Tarabanko, N. V.; Koropachinskaya, N. V. Catal. Ind. 2010, 2, 259
82. Tarabanko, V. E.; Tarabanko, N. V.; Zhyzhaev, A. M.; Koropachinskaya, N. V. J. Sib. Fed. Univ. Chem. 2009, 1, 11
83. Ganduglia-Piovano, M. V.; Sauer, J. Phys. Rev. B 2004, 70, 045422
84. Soon, A.; Todorova, M.; Delley, B.; Stampfl, C. Surf. Sci. 2007, 601, 5809
85. Soon, A.; Todorova, M.; Delley, B.; Stampfl, C. Phys. Rev. B 2007, 75, 125420
86. Holleman, A. F.; Wiberg, E. Lehrbuch der Anorganischen Chemie; Walter de Gryter: Berlin, 1995.
87. Hagemeyer, A.; Trübenbach, P.; Rieker, C. W.; Watzenberger, O.; EP Patent 0761594-A1, assigned to BASF AG, 1997.
88. Mondelli, C.; Amrute, A. P.; Moser, M.; Novell-Leruth, G.; Lopez, N.; Rosenthal, D.; Farra, R.; Schuster, M. E.; Teschner, D.; Schmidt, T.; Perez-Ramirez, J. J. Catal. 2012, 286, 287
89. Pan, H. Y.; Minet, R. G.; Benson, S. W.; Tsotsis, T. T. Ind. Eng. Chem. Rev. 1994, 33, 2996
90. Honkala, K.; Hellman, A.; Remediakis, I. N.; Logadottir, A.; Carlsson, A.; Dahl, S.; Christensen, C. H.; Norskov, J. K. Science 2005, 307, 5709
91. Schomäcker, R.; Maier, W. F. Private communication; August 2012.
92. Hammes, M.; Valtchev, M.; Roth, M. B.; Stöwe, K.; Maier, W. F. Appl. Catal., B 2013, 132-133, 389