A water-promoted mechanism of alcohol oxidation on a Au(111) surface: Understanding the catalytic behavior of bulk gold

ACS Catalysis

Volumn 3, Issue 8, 2013, Pages 1693-1699

  Chang, Chun Ran ^a   Yang, Xiao Feng ^a,b   Long, Bo ^a   Li, Jun ^a  

^a Tsinghua University   (China)

^b DALIAN INSTITUTE OF CHEMICAL PHYSICS   (China)

Author keywords

bulk gold; density functional theory; hydroperoxyl; methanol oxidation; O2 activation; water

Indexed keywords

ACTIVATION BARRIERS; ACTIVATION MECHANISMS; CATALYTIC BEHAVIOR; CATALYTIC MECHANISMS; HYDROGEN-TRANSFER REACTIONS; HYDROPEROXYL; METHANOL OXIDATION; OXIDATIVE DEHYDROGENATIONS;

ATOMS; DEHYDROGENATION; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; GOLD; HYDROGEN; METHANOL; OXIDATION; OXYGEN; WATER;

CATALYTIC OXIDATION;

EID: 84881271153     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cs400344r     Document Type: Article

References (85)

1. Sheldon, R. A.; Kochi, J. K. Metal-Catalyzed Oxidations of Organic Compounds; Academic Press: New York, 1981.
2. Parshall, G. W.; Ittel, S. D. Homogeneous Catalysis: The Applications and Chemistry of Catalysis by Soluble Transition Metal Complexes; John Wiley and Sons: New York, 1992.
3. Menger, F. M.; Lee, C. Tetrahedron Lett. 1981, 22, 1655-1656
4. Lee, D. G.; Spitzer, U. A. J. Org. Chem. 1970, 35, 3589-3590
5. Cainelli, G.; Cardillo, G. Chromium Oxidations in Organic Chemistry; Springer: Berlin, 1984.
6. Funakawa, A.; Yamanaka, I.; Takenaka, S.; Otsuka, K. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5346-5347
7. Hashmi, A. S. K.; Hutchings, G. J. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 7896-7936
8. Xu, B. J.; Liu, X. Y.; Haubrich, J.; Friend, C. M. Nat. Chem. 2010, 2, 61-65
9. Xu, B. J.; Zhou, L.; Madix, R. J.; Friend, C. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 392-396
10. Zope, B. N.; Hibbitts, D. D.; Neurock, M.; Davis, R. J. Science 2010, 330, 74-78
11. Rodriguez, P.; Kwon, Y.; Koper, M. T. M. Nat. Chem. 2012, 4, 177-182
12. Abad, A.; Almela, C.; Corma, A.; García, H. Tetrahedron 2006, 62, 6666-6672
13. Abad, A.; Almela, C.; Corma, A.; García, H. Chem. Commun. 2006, 3178-3180
14. Carrettin, S.; McMorn, P.; Johnston, P.; Griffin, K.; Hutchings, G. J. Chem. Commun. 2002, 696-697
15. Porta, F.; Prati, L.; Rossi, M.; Scari, G. J. Catal. 2002, 211, 464-469
16. Porta, F.; Prati, L. J. Catal. 2004, 224, 397-403
17. Shang, C.; Liu, Z.-P. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 9938-9947
18. Biella, S.; Rossi, M. Chem. Commun. 2003, 378-379
19. Abad, A.; Concepción, P.; Corma, A.; García, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4066-4069
20. Enache, D. I.; Edwards, J. K.; Landon, P.; Solsona-Espriu, B.; Carley, A. F.; Herzing, A. A.; Watanabe, M.; Kiely, C. J.; Knight, D. W.; Hutchings, G. J. Science 2006, 311, 362-365
21. Hutchings, G. J. Chem. Commun. 2008, 1148-1164
22. Haruta, M.; Tsubota, S.; Kobayashi, T.; Kageyama, H.; Genet, M. J.; Delmon, B. J. Catal. 1993, 144, 175-192
23. Herzing, A. A.; Kiely, C. J.; Carley, A. F.; Landon, P.; Hutchings, G. J. Science 2008, 321, 1331-1335
24. Abad, A.; Corma, A.; García, H. Chem.-Eur. J. 2008, 14, 212-222
25. Ketchie, W. C.; Fang, Y. L.; Wong, M. S.; Murayama, M.; Davis, R. J. J. Catal. 2007, 250, 94-101
26. Zhu, B.; Angelici, R. J. Chem. Commun. 2007, 2157-2159
27. Angelici, R. J. Catal. Sci. Technol. 2013, 3, 279-296
28. Okumura, M.; Nakamura, S.; Tsubota, S.; Nakamura, T.; Azuma, M.; Haruta, M. Catal. Lett. 1998, 51, 53-58
29. Okumura, M.; Tsubota, S.; Iwamoto, M.; Haruta, M. Chem. Lett. 1998, 315-316
30. Gong, J.; Flaherty, D. W.; Ojifinni, R. A.; White, J. M.; Mullins, C. B. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 5501-5509
31. Gong, J.; Flaherty, D. W.; Yan, T.; Mullins, C. B. ChemPhysChem 2008, 9, 2461-2466
32. Gong, J.; Mullins, C. B. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 16458-16459
33. Xu, B.; Madix, R. J.; Friend, C. M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16571-16580
34. Xu, B.; Haubrich, J.; Baker, T. A.; Kaxiras, E.; Friend, C. M. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 3703-3708
35. Haruta, M.; Takase, T.; Kobayashi, T. Catalysis Science and Technology; Kodansha: Tokyo, 1991; Vol. 1, pp 331-334.
36. Daté, M.; Haruta, M. J. Catal. 2001, 201, 221-224
37. Daté, M.; Ichihashi, Y.; Yamashita, T.; Chiorino, A.; Boccuzzi, F.; Haruta, A. Catal. Today 2002, 72, 89-94
38. Kung, H. H.; Kung, M. C.; Costello, C. K. J. Catal. 2003, 216, 425-432
39. Daté, M.; Okumura, M.; Tsubota, S.; Haruta, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 2129-2132
40. Huang, J.; Akita, T.; Faye, J.; Fujitani, T.; Takei, T.; Haruta, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 7862-7866
41. Lee, S.; Molina, L. M.; López, M. J.; Alonso, J. A.; Hammer, B.; Lee, B.; Seifert, S.; Winans, R. E.; Elam, J. W.; Pellin, M. J.; Vajda, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1467-1471
42. Ojeda, M.; Iglesia, E. Chem. Commun. 2009, 352-354
43. Yang, X. M.; Wang, X. N.; Liang, C. H.; Su, W. G.; Wang, C.; Feng, Z. C.; Li, C.; Qiu, J. S. Catal. Commun. 2008, 9, 2278-2281
44. Bongiorno, A.; Landman, U. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 106102
45. Liu, L. M.; McAllister, B.; Ye, H. Q.; Hu, P. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 4017-4022
46. Su, H.-Y.; Yang, M.-M.; Bao, X.-H.; Li, W.-X. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 17303-17310
47. Gao, F.; Wood, T. E.; Goodman, D. W. Catal. Lett. 2010, 134, 9-12
48. Delley, B. J. Chem. Phys. 1990, 92, 508-517
49. Delley, B. J. Chem. Phys. 2000, 113, 7756-7764
50. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868
51. Bergner, A.; Dolg, M.; Küchle, W.; Stoll, H.; Preuß, H. Mol. Phys. 1993, 80, 1431-1441
52. Govind, N.; Petersen, M.; Fitzgerald, G.; King-Smith, D.; Andzelm, J. Comput. Mater. Sci. 2003, 28, 250-258
53. Baker, J. J. Comput. Chem. 1986, 7, 385-395
54. Boronat, M.; Corma, A.; Illas, F.; Radilla, J.; Ródenas, T.; Sabater, M. J. J. Catal. 2011, 278, 50-58
55. Xu, B. J.; Liu, X. Y.; Haubrich, J.; Madix, R. J.; Friend, C. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 4206-4209
56. Hammer, B.; Nørskov, J. K. Nature 1995, 376, 238-240
57. Tierney, H. L.; Baber, A. E.; Kitchin, J. R.; Sykes, E. C. H. Phys. Rev. Lett. 2009, 103, 246102
58. Chen, W. K.; Liu, S. H.; Cao, M. J.; Yan, Q. G.; Lu, C. H. THEOCHEM 2006, 770, 87-91
59. Guan, Y.; Hensen, E. J. M. Appl. Catal., A 2009, 361, 49-56
60. Roldán, A.; González, S.; Ricart, J. M.; Illas, F. ChemPhysChem 2009, 10, 348-351
61. Landon, P.; Collier, P. J.; Papworth, A. J.; Kiely, C. J.; Hutchings, G. J. Chem. Commun. 2002, 2058-2059
62. Tsunoyama, H.; Sakurai, H.; Negishi, Y.; Tsukuda, T. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9374-9375
63. Chowdhury, B.; Bravo-Suárez, J. J.; Mimura, N.; Lu, J. Q.; Bando, K. K.; Tsubota, S.; Haruta, M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 22995-22999
64. Woodham, A. P.; Meijer, G.; Fielicke, A. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 4444-4447
65. Pal, R.; Wang, L.-M.; Pei, Y.; Wang, L.-S.; Zeng, X. C. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 9438-9445
66. Gao, Y.; Zeng, X. C. ACS Catal. 2012, 2, 2614-2621
67. Liu, C.; Tan, Y.; Lin, S.; Li, H.; Wu, X.; Li, L.; Pei, Y.; Zeng, X. C. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2583-2595
68. Deng, X. Y.; Min, B. K.; Guloy, A.; Friend, C. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9267-9270
69. Lyalin, A.; Taketsugu, T. J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 1752-1757
70. Chang, C.-R.; Wang, Y.-G.; Li, J. Nano Res. 2011, 4, 131-142
71. Campbell, C. T.; Sharp, J. C.; Yao, Y. X.; Karp, E. M.; Silbaugh, T. L. Faraday Discuss. 2011, 152, 227-239
72. Zhou, M.; Zhao, Y.; Gong, Y.; Li, J. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 2504-2505
73. Scheiner, S. Hydrogen Bonding: A Theoretical Perspective; Oxford University Press: New York, 1997.
74. Behler, J.; Delley, B.; Lorenz, S.; Reuter, K.; Scheffler, M. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 036104
75. Eagleson, M. Concise Encyclopedia of Chemistry; Walter de Gruyter: Berlin, 1994.
76. Ford, D. C.; Nilekar, A. U.; Xu, Y.; Mavrikakis, M. Surf. Sci. 2010, 604, 1565-1575
77. Rankin, R. B.; Greeley, J. ACS Catal. 2012, 2, 2664-2672
78. Ham, H. C.; Hwang, G. S.; Han, J.; Nam, S. W.; Lim, T. H. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 12943-12945
79. Zhao, Y.-F.; Yang, Y.; Mims, C.; Peden, C. H. F.; Li, J.; Mei, D. J. Catal. 2011, 281, 199-211
80. Gonzalez, J.; Torrent-Sucarrat, M.; Anglada, J. M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 2116-2125
81. Long, B.; Tan, X.-F.; Long, Z.-W.; Wang, Y.-B.; Ren, D.-S.; Zhang, W.-J. J. Phys. Chem. A 2011, 115, 6559-6567
82. Baker, T. A.; Xu, B.; Liu, X.; Kaxiras, E.; Friend, C. A. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 16561-16564
83. Kandoi, S.; Gokhale, A. A.; Grabow, L. C.; Dumesic, J. A.; Mavrikakis, M. Catal. Lett. 2004, 93, 93-100
84. Kavanagh, R.; Cao, X. M.; Lin, W. F.; Hardacre, C.; Hu, P. J. Phys. Chem. C 2012, 116, 7185-7188
85. Qian, K.; Zhang, W.; Sun, H.; Fang, J.; He, B.; Ma, Y.; Jiang, Z.; Wei, S.; Yang, J.; Huang, W. J. Catal. 2011, 277, 95-103