Chain growth by CO insertion in the fischer-tropsch reaction

ChemCatChem

Volumn 5, Issue 11, 2013, Pages 3384-3397

  VanSanten, Rutger A ^a   Markvoort, Albert J ^a  

^a EINDHOVEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Netherlands)

Author keywords

Computational chemistry; Kinetics; Polymerization; Reaction mechanisms; Surface chemistry

Indexed keywords

FISCHER-TROPSCH REACTION; HYDROCARBON CHAINS; HYDROCARBON PRODUCT; HYDROGEN-TRANSFER REACTIONS; INSERTION MECHANISM; MOLECULAR KINETICS; PRODUCT DESORPTION; REACTION MECHANISM; C-O BOND CLEAVAGE;

CARBIDES; CHEMICAL BONDS; COMPUTATIONAL CHEMISTRY; ENZYME KINETICS; GROWTH KINETICS; HYDROCARBONS; POLYMERIZATION; QUANTUM CHEMISTRY; RATE CONSTANTS; REACTION KINETICS; SURFACE CHEMISTRY; CHAINS;

CHAINS; GROWTH KINETICS;

EID: 84889589190     PISSN: 18673880     EISSN: 18673899     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cctc.201300173     Document Type: Article

References (107)

1. C. S. Kellner, A. T. Bell, J. Catal. 1981, 70, 418-432;
2. A. T. Bell, Catal. Rev. Sci. Eng. 1981, 23, 203-322;
3. P. Biloen, W. M. H. Sachtler, Adv. Catal. 1981, 30, 165-216;
4. R. C. Brady III., R. Pettit, J. Am. Chem. Soc. 1981, 103, 1287-1289;
5. M. Claeys, E. vanSteen, Stud. Surf. Sci. Catal. 2004, 152, 601-680;
6. B. H. Davis, Fuel Process. Technol. 2001, 71, 157-166;
7. J. P. denBreejen, P. B. Radstake, G. L. Bezemer, J. H. Bitter, V. Frøseth, A. Holmen, K. P. deJong, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7197-7203;
8. L. Fu, C. H. Bartholomew, J. Catal. 1985, 92, 376-387;
9. M. E. Dry, Appl. Catal. A 1996, 138, 319-344;
10. J. Gaube, H. F. Klein, J. Mol. Catal. A-Chem. 2008, 283, 60-68;
11. J. J. C. Geerlings, J. H. Wilson, G. J. Kramer, H. P. C. E. Kuipers, A. Hoek, H. M. Huisman, Appl. Catal. A 1999, 186, 27-40;
12. N. S. Govender, F. G. Botes, M. H. J. M. deCroon, J. C. Schouten, J. Catal. 2008, 260, 254-261;
13. W. H. Lee, C. H. Bartholomew, J. Catal. 1989, 120, 256-271;
14. G. Lozano-Blanco, J. W. Thybaut, K. Surla, P. Galtier, G. B. Marin, Oil Gas Sci. Technol. 2006, 61, 489-496;
15. R. J. Madon, E. Iglesia, J. Catal. 1993, 139, 576-590;
16. R. J. Madon, S. C. Reyes, E. Iglesia, J. Phys. Chem. 1991, 95, 7795-7804;
17. P. M. Maitlis, R. Quyoum, H. C. Long, M. L. Turner, Appl. Catal. A 1999, 186, 363-374;
18. M. Ojeda, R. Nabar, A. U. Nilekar, A. Ishikawa, M. Mavrikakis, E. Iglesia, J. Catal. 2010, 272, 287-297;
19. M. J. Overett, R. O. Hill, J. R. Moss, Coord. Chem. Rev. 2000, 206-207, 581-605;
20. W. M. H. Sachtler, M. Ichikawa, J. Phys. Chem. 1986, 90, 4752-4758;
21. H. Schulz, Appl. Catal. A 1999, 186, 3-12;
22. J. Schweicher, A. Bundhoo, A. Frennet, N. Kruse, D. Helen, F. D. R. C. Meunier, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 2248-2255;
23. J. Schweicher, A. Bundhoo, N. Kruse, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16135-16138;
24. H. A. J. vanDijk, J. H. B. J. Hoebink, J. C. Schouten, Top. Catal. 2003, 26, 111-119;
25. E. vanSteen, H. Schulz, Appl. Catal. A 1999, 186, 309-320;
26. J. Yang, E. Z. Tveten, D. Chen, A. Holmen, Langmuir 2010, 26, 16558-16567.
27. J. Cheng, X.-Q. Gong, P. Hu, C. M. Lok, P. Ellis, S. French, J. Catal. 2008, 254, 285-295;
28. J. Cheng, X.-Q. Gong, P. Hu, C. M. Lok, P. Ellis, S. French, J. Catal. 2008, 255, 20-28;
29. J. Chen, Z.-P. Liu, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7929-7937;
30. C.-F. Huo, Y.-W. Li, J. Wang, H. Jiao, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 3840-3848;
31. O. R. Inderwildi, S. J. Jenkins, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 2274-2309;
32. O. R. Inderwildi, S. J. Jenkins, D. A. King, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 1305-1307;
33. J. W. Mirwald, O. R. Inderwildi, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 7028-7031;
34. Z.-P. Liu, P. Hu, J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11568-11569;
35. J. M. H. Lo, T. Ziegler, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 13681-13691;
36. I. M. Ciobîcǎ, G. J. Kramer, Q. Ge, M. Neurock, R. A. vanSanten, J. Catal. 2002, 212, 136-144;
37. A. J. Markvoort, R. A. VanSanten, P. A. J. Hilbers, E. J. M. Hensen, Angew. Chem. 2012, 124, 9149-9153; Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 9015-9019;
38. S. Storsæter, D. Chen, A. Holmen, Surf. Sci. 2006, 600, 2051-2063;
39. M. C. Corral Valero, P. Raybaud, Catal. Lett. 2013, 143, 1-17;
40. R. A. vanSanten, I. M. Ciobîcǎ, E. vanSteen, M. M. Ghouri, Adv. Catal. 2011, 54, 127-187;
41. R. A. vanSanten, M. M. Ghouri, S. Shetty, E. J. M. Hensen, Catal. Sci. Technol. 2011, 1, 891-911;
42. M. Zhuo, K. F. Tan, A. Borgna, M. Saeys, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 8357-8365;
43. C.-F. Huo, Y.-W. Li, G. Wang, H. Jiao, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14713-14721;
44. D. J. Klinke, L. J. Broadbelt, Chem. Eng. Sci. 1999, 54, 3379-3389.
45. C. H. Bartholomew, R. J. Farrauto, Fundamentals of Industrial Catalytic Processes, 2nded., Wiley, Hoboken, 2005.
46. F. Fischer, H. Tropsch, Brenstoff-Chem. 1926, 7, 97-116.
47. E. Iglesia, S. C. Reyes, R. J. Madon, S. L. Soled, Adv. Catal. 1993, 39, 221-302;
48. H.A.J. vanDijk, Technische Universiteit Eindhoven (Eindhoven), Ph.D. thesis, The Fischer-Tropsch synthesis: A mechanistic study using transient isotopic tracing, 2001;
49. H. A. J. VanDijk, J. H. B. J. Hoebink, J. C. Schouten, Top. Catal. 2003, 26, 163-171;
50. R. A. vanSanten, A. J. Markvoort, M. M. Ghouri, P. A. J. Hilbers, E. J. M. Hensen, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 4488-4504.
51. Z.-P. Liu, P. Hu, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 1958-1967;
52. I. M. Ciobîcǎ, R. A. vanSanten, J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3808-3812;
53. Q. Ge, M. Neurock, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 15368-15380;
54. M. P. Andersson, F. Abild-Pedersen, I. N. Remediakis, T. Bligaard, G. Jones, J. Engbæk, O. Lytken, S. Horch, J. H. Nielsen, J. Sehested, J. R. Rostrup-Nielsen, J. K. Nørskov, I. Chorkendorff, J. Catal. 2008, 255, 6-19;
55. J. Cheng, P. Hu, P. Ellis, S. French, J. Kelly, C. M. Lok, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 6082-6086;
56. S. Shetty, A. P. J. Jansen, R. A. vanSanten, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12874-12875;
57. J. M. H. Lo, T. Ziegler, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 13149-13162;
58. T. C. Bromfield, D. C. Ferré, J. W. Niemantsverdriet, ChemPhysChem 2005, 6, 254-260;
59. Q. Ge, M. Neurock, H. A. Wright, N. Srinivasan, J. Phys. Chem. B 2002, 106, 2826-2829;
60. A. A. Gokhale, M. M. Mavrikakis, Prepr. Symp. Am. Chem. Soc. Div. Fuel Chem. 2005, 50, 149;
61. N. Kapur, J. Hyun, B. Shan, J. B. Nicholas, K. Cho, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10171-10182;
62. D.-B. Cao, Y.-W. Li, J. Wang, H. Jiao, J. Mol. Catal. A-Chem. 2011, 346, 55-69.
63. G. A. Beitel, A. Laskov, H. Oosterbeek, E. W. Kuipers, J. Phys. Chem. 1996, 100, 12494-12502;
64. J. Engbæk, O. Lytken, J. H. Nielsen, I. Chorkendorff, Surf. Sci. 2008, 602, 733-743;
65. J. J. C. Geerlings, M. C. Zonnevylle, C. P. M. deGroot, Surf. Sci. 1991, 241, 315-324;
66. R. D. Kelley, D. W. Goodman, Surf. Sci. 1982, 123, L743-L749;
67. M. Mavrikakis, M. Baumer, H. J. Freund, J. K. Nørskov, Catal. Lett. 2002, 81, 153-156;
68. J. Wilson, C. deGroot, J. Phys. Chem. 1995, 99, 7860-7866;
69. M.-C. Wu, Q. Xu, D. W. Goodman, J. Phys. Chem. 1994, 98, 5104-5110;
70. T. Zubkov, G. A. Morgan Jr., J. T. Yates Jr., O. Kühlert, M. Lisowski, R. Schillinger, D. Fick, H. J. Jänsch, Surf. Sci. 2003, 526, 57-71;
71. A. Tuxen, S. Carenco, M. Chintapalli, C.-H. Chuang, C. Escudero, E. Pach, P. Jiang, F. Borondics, B. Beberwyck, A. P. Alivisatos, G. Thornton, W.-F. Pong, J. Guo, R. Perez, F. Besenbacher, M. Salmeron, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2273-2278.
72. R. A. van Santen, M. Neurock, Molecular Heterogeneous Catalysis, Wiley-VCH, Weinheim, 2006.
73. S. R. Craxford, E. Rideal, Brennst.-Chem. 1939, 20, 263.
74. H. Pichler, H. Schulz, Chem. Ing. Tech. 1970, 42, 1162-1174.
75. A. Outi, I. Rautavuoma, H. S. vanderBaan, Appl. Catal. 1981, 1, 247-272;
76. P. vanHelden, J.-A. vandenBerg, I. M. Ciobîcǎ, Catal. Sci. Technol. 2012, 2, 491-494;
77. W. J. Mitchell, J. Xie, T. A. Jachimowski, W. H. Weinberg, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 2606-2617;
78. S. Eckle, H.-G. Anfang, R. J. r. Behm, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 1361-1367.
79. Y.-H. Zhao, K. Sun, X. Ma, J. Liu, D. Sun, H.-Y. Su, W.-X. Li, Angew. Chem. 2011, 123, 5447-5450; Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 5335-5338.
80. H. H. Storch, N. Golumbic, R. B. Anderson, The Fischer-Tropsch and Related Syntheses, Wiley, New York, 1951.
81. P. Biloen, J. N. Helle, F. G. A. vandenBerg, W. M. H. Sachtler, J. Catal. 1983, 81, 450-463;
82. P. Biloen, J. W. Helle, W. M. H. Sachtler, J. Catal. 1979, 58, 95-107.
83. K. Honkala, A. Hellman, I. N. Remediakis, A. Logadottir, A. Carlsson, S. Dahl, C. H. Christensen, J. K. Nørskov, Science 2005, 307, 555-558.
84. J. K. Nørskov, T. Bligaard, B. Hvolbæk, F. Abild-Pedersen, I. Chorkendorff, C. H. Christensen, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 2163-2171.
85. A. A. Gokhale, S. Kandoi, J. P. Greeley, M. Mavrikakis, J. A. Dumesic, Chem. Eng. Sci. 2004, 59, 4679-4691.
86. R.v. Santen, A.J. Markvoort, Faraday Discuss.- 2013, DOI:.
87. R. A. vanSanten, Acc. Chem. Res. 2009, 42, 57-66.
88. S. Shetty, I. M. Ciobîcǎ, E. J. M. Hensen, R. A. vanSanten, Chem. Commun. 2011, 47, 9822-9824.
89. I.A.W. Filot, R.A.v. Santen, E.M.J. Hensen, paper in preparation, 2013.
90. B. Hammer, J. K. Nørskov, Adv. Catal. 2000, 45, 71-129;
91. A. Nilsson, L. G. M. Petterson, J. K. Norskov, Chemical Bonding at Surfaces and Interfaces, 1sted., Elsevier Science, Amsterdam, 2007;
92. R. A. vanSanten, M. Neurock, S. Shetty, Chem. Rev. 2010, 110, 2005-2048.
93. M. P. Andersson, T. Bligaard, A. Kustov, K. E. Larsen, J. Greeley, T. Johannessen, C. H. Christensen, J. K. Nørskov, J. Catal. 2006, 239, 501-506.
94. G. Lozano-Blanco, J. W. Thybaut, K. Surla, P. Galtier, G. B. Marin, Ind. Eng. Chem. Res. 2008, 47, 5879-5891;
95. F. G. Botes, B. vanDyk, C. McGregor, Ind. Eng. Chem. Res. 2009, 48, 10439-10447;
96. G. A. Huff, C. N. Satterfield, Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. 1984, 23, 696-705;
97. I. C. Yates, C. N. Satterfield, Energy Fuels 1991, 5, 168-173;
98. E. S. Lox, G. F. Froment, Ind. Eng. Chem. Res. 1993, 32, 71-82;
99. G. P. VanderLaan, A. A. C. M. Beenackers, Catal. Rev. Sci. Eng. 1999, 41, 255-318;
100. G. P. vanderLaan, A. A. C. M. Beenackers, Ind. Eng. Chem. Res. 1999, 38, 1277-1290;
101. B. W. Wojciechowski, Catal. Rev. Sci. Eng. 1988, 30, 629-702;
102. R. Zennaro, M. Tagliabue, C. H. Bartholomew, Catal. Today 2000, 58, 309-319.
103. J. Cheng, P. Hu, P. Ellis, S. French, G. Kelly, C. M. Lok, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 9464-9473.
104. A. P. Steynberg, M. E. Dry, Stud. Surf. Sci. Catal. 2004, 152, 601-680.
105. Y. Choi, P. Liu, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 13054-13061.
106. T. Koerts, M. J. A. G. Deelen, R. A. vanSanten, J. Catal. 1992, 138, 101-114.
107. F. G. Botes, Appl. Catal. A 2007, 328, 237-242.