Core-shell nanocatalyst design by combining high-throughput experiments and first-principles simulations

ChemCatChem

Volumn 5, Issue 12, 2013, Pages 3712-3718

  Rao Peela, Nageswara ^a   Zheng, Weiqing ^a   Lee, Ivan C ^b   Karim, Ayman M ^c   Vlachos, Dionisios G ^a  

^a UNIVERSITY OF DELAWARE   (United States)

^b U S ARMY RESEARCH LABORATORY   (United States)

^c PACIFIC NORTHWEST NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

alloys; computational chemistry; density functional calculations; high throughput experiments; oxidation

Indexed keywords

BIMETALLIC ALLOYS; BIMETALLIC CATALYSTS; EXTENDED X-RAY ABSORPTION FINE STRUCTURES; FIRST-PRINCIPLES SIMULATIONS; HIGH THROUGHPUT EXPERIMENTS; PROOF OF CONCEPT; REACTION CONDITIONS; RESEARCH EFFORTS;

ALLOYING; CALCULATIONS; CATALYSIS; CATALYSTS; CERIUM ALLOYS; COMPUTATIONAL CHEMISTRY; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DESIGN FOR TESTABILITY; EXTENDED X RAY ABSORPTION FINE STRUCTURE SPECTROSCOPY; OXIDATION; PALLADIUM; PROPANE; SILVER; SILVER ALLOYS;

THROUGHPUT;

EID: 84889774588     PISSN: 18673880     EISSN: 18673899     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cctc.201300553     Document Type: Article

References (61)

1. D. I. Enache, J. K. Edwards, P. Landon, B. Solsona-Espriu, A. F. Carley, A. A. Herzing, M. Watanabe, C. J. Kiely, D. W. Knight, G. J. Hutchings, Science 2006, 311, 362-365
2. A. T. Bell, Science 2003, 299, 1688-1691
3. G. W. Huber, J. W. Shabaker, J. A. Dumesic, Science 2003, 300, 2075-2077
4. J. A. Rodriguez, D. W. Goodman, Science 1992, 257, 897-903
5. S. Zhang, Ö. Metin, D. Su, S. Sun, Angew. Chem. 2013, 125, 3769-3772
6. Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 3681-3684
7. D. A. Hansgen, D. G. Vlachos, J. G. G. Chen, Nat. Chem. 2010, 2, 484-489
8. W. W. Lonergan, D. G. Vlachos, J. G. Chen, J. Catal. 2010, 271, 239-250
9. J. G. Chen, C. A. Menning, M. B. Zellner, Surf. Sci. Rep. 2008, 63, 201-254
10. S. Alayoglu, A. U. Nilekar, M. Mavrikakis, B. Eichhorn, Nat. Mater. 2008, 7, 333-338.
11. F. Tao, M. E. Grass, Y. Zhang, D. R. Butcher, F. Aksoy, S. Aloni, V. Altoe, S. Alayoglu, J. R. Renzas, C.-K. Tsung, Z. Zhu, Z. Liu, M. Salmeron, G. A. Somorjai, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 8697-8703.
12. A. A. Balandin, in Advances in Catalysis, Vol. 19 (Eds.:, H. P. D. D. Eley, B. W. Paul,), Academic Press, 1969, pp. 1-210.
13. R. A. v. Santen, M. Neurock, S. G. Shetty, Chem. Rev. 2010, 110, 2005-2048
14. A. Logadottir, T. H. Rod, J. K. Nørskov, B. Hammer, S. Dahl, C. J. H. Jacobsen, J. Catal. 2001, 197, 229-231
15. J. K. Nørskov, T. Bligaard, A. Logadottir, S. Bahn, L. B. Hansen, M. Bollinger, H. Bengaard, B. Hammer, Z. Sljivancanin, M. Mavrikakis, Y. Xu, S. Dahl, C. J. H. Jacobsen, J. Catal. 2002, 209, 275-278
16. T. Bligaard, J. K. Nørskov, S. Dahl, J. Matthiesen, C. H. Christensen, J. Sehested, J. Catal. 2004, 224, 206-217
17. A. Vojvodic, F. Calle-Vallejo, W. Guo, S. Wang, A. Toftelund, F. Studt, J. I. Martinez, J. Shen, I. C. Man, J. Rossmeisl, T. Bligaard, J. K. Norskov, F. Abild-Pedersen, J. Chem. Phys. 2011, 134, 244509.
18. F. Abild-Pedersen, J. Greeley, F. Studt, J. Rossmeisl, T. R. Munter, P. G. Moses, E. Skulason, T. Bligaard, J. K. Norskov, Phys. Rev. Lett. 2007, 99
19. G. Jones, F. Studt, F. Abild-Pedersen, J. K. Nørskov, T. Bligaard, Chem. Eng. Sci. 2011, 66, 6318-6323
20. E. M. Fernández, P. G. Moses, A. Toftelund, H. A. Hansen, J. I. Martínez, F. Abild-Pedersen, J. Kleis, B. Hinnemann, J. Rossmeisl, T. Bligaard, J. K. Nørskov, Angew. Chem. 2008, 120, 4761-4764
21. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 4683-4686.
22. C. J. H. Jacobsen, S. Dahl, B. S. Clausen, S. Bahn, A. Logadottir, J. K. Nørskov, J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 8404-8405.
23. J. K. Nørskov, T. Bligaard, J. Rossmeisl, C. H. Christensen, Nat. Chem. 2009, 1, 37-46
24. 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
25. H. Toulhoat, P. Raybaud, J. Catal. 2003, 216, 63-72
26. F. Besenbacher, I. Chorkendorff, B. S. Clausen, B. Hammer, A. M. Molenbroek, J. K. Nørskov, I. Stensgaard, Science 1998, 279, 1913-1915
27. S. Linic, J. Jankowiak, M. A. Barteau, J. Catal. 2004, 224, 489-493
28. J. Greeley, M. Mavrikakis, Nat. Mater. 2004, 3, 810-815
29. J. Greeley, T. F. Jaramillo, J. Bonde, I. Chorkendorff, J. K. Norskov, Nat. Mater. 2006, 5, 909-913.
30. F. Baletto, C. Mottet, R. Ferrando, Phys. Rev. Lett. 2003, 90, 135504
31. F. Baletto, C. Mottet, R. Ferrando, Phys. Rev. B 2002, 66, 155420.
32. V. Petkov, L. Yang, J. Yin, R. Loukrakpam, S. Shan, B. Wanjala, J. Luo, K. W. Chapman, C. J. Zhong, Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 125504
33. F. Tao, M. Salmeron, Science 2011, 331, 171-174
34. F. Tao, M. E. Grass, Y. Zhang, D. R. Butcher, J. R. Renzas, Z. Liu, J. Y. Chung, B. S. Mun, M. Salmeron, G. A. Somorjai, Science 2008, 322, 932-934
35. C. T. Campbell, Annu. Rev. Phys. Chem. 1990, 41, 775-837
36. J. R. Kitchin, K. Reuter, M. Scheffler, Phys. Rev. B 2008, 77, 075437
37. C. A. Menning, J. G. Chen, J. Chem. Phys. 2009, 130, 174709.
38. N. R. Peela, J. E. Sutton, I. C. Lee, D. G. Vlachos, in preparation.
39. M. Tamura, K. Kon, A. Satsuma, K.-i. Shimizu, ACS Catal. 2012, 2, 1904-1909.
40. S. R. Deshmukh, D. G. Vlachos, Combust. Flame 2007, 149, 366-383.
41. V. Balcaen, H. Poelman, D. Poelman, G. B. Marin, J. Catal. 2011, 283, 75-88.
42. B. Hammer, Y. Morikawa, J. K. Nørskov, Phys. Rev. Lett. 1996, 76, 2141-2144
43. V. Pallassana, M. Neurock, L. B. Hansen, B. Hammer, J. K. Nørskov, Phys. Rev. B 1999, 60, 6146-6154
44. M. Mavrikakis, B. Hammer, J. K. Nørskov, Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 2819-2822.
45. H. Ataee-Esfahani, L. Wang, Y. Yamauchi, Chem. Commun. 2010, 46, 3684-3686.
46. K. Persson, A. Ersson, K. Jansson, N. Iverlund, S. Järås, J. Catal. 2005, 231, 139-150.
47. M. Ropo, K. Kokko, L. Vitos, J. Kollár, Phys. Rev. B 2005, 71, 045411.
48. O. M. Løvvik, S. M. Opalka, Surf. Sci. 2008, 602, 2840-2844.
49. C. Micheaud, P. Marécot, M. Guérin, J. Barbier, Appl. Catal. A 1998, 171, 229-239.
50. N. R. Peela, I. C. Lee, D. G. Vlachos, Ind. Eng. Chem. Res. 2012, 51, 16270-16277.
51. S. González, K. M. Neyman, S. Shaikhutdinov, H.-J. Freund, F. Illas, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6852-6856.
52. A. M. Karim, C. Howard, B. Roberts, L. Kovarik, L. Zhang, D. L. King, Y. Wang, ACS Catal. 2012, 2, 2387-2394.
53. B. Ravel, M. Newville, J. Synchrotron Radiat. 2005, 12, 537-541
54. M. Newville, J. Synchrotron Radiat. 2001, 8, 96-100.
55. S. I. Zabinsky, J. J. Rehr, A. Ankudinov, R. C. Albers, M. J. Eller, Phys. Rev. B 1995, 52, 2995-3009.
56. G. Kresse, J. Hafner, Phys. Rev. B 1993, 47, 558-561
57. G. Kresse, J. Furthmüller, Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15-50
58. G. Kresse, J. Furthmüller, Phys. Rev. B 1996, 54, 11169-11186.
59. G. Kresse, D. Joubert, Phys. Rev. B 1999, 59, 1758-1775.
60. J. P. Perdew, J. A. Chevary, S. H. Vosko, K. A. Jackson, M. R. Pederson, D. J. Singh, C. Fiolhais, Phys. Rev. B 1992, 46, 6671-6687
61. J. P. Perdew, Y. Wang, Phys. Rev. B 1992, 45, 13244-13249.