Platinum group metal clusters: From gas-phase structures and reactivities towards model catalysts

Chemistry - A European Journal

Volumn 20, Issue 12, 2014, Pages 3258-3267

  Harding, Dan J ^b,c   Fielicke, André ^a  

^a TECHNISCHE UNIVERSITÄT BERLIN   (Germany)

^b UNIVERSITY OF GÖTTINGEN   (Germany)

^c MAX PLANCK INSTITUTE FOR BIOPHYSICAL CHEMISTRY   (Germany)

Author keywords

clusters; gas phase chemistry; heterogeneous catalysis; mass spectrometry; reactivity

Indexed keywords

CATALYSIS; MASS SPECTROMETRY; PHASE EQUILIBRIA; REACTIVITY (NUCLEAR);

CLUSTERS; COMPUTATIONAL STUDIES; GAS PHASE CHEMISTRY; GAS-PHASE STRUCTURES; HETEROGENEOUS CATALYST; PLATINUM GROUP METALS; SPECTROSCOPIC TECHNIQUE; TRANSITION-METAL CLUSTERS;

TRANSITION METALS;

EID: 84896401784     PISSN: 09476539     EISSN: 15213765     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/chem.201304586     Document Type: Article

References (133)

1. G. A. Somorjai, Y. Li, Introduction to surface science and catalysis, 2nd ed., Wiley, 2010.
2. G. Ertl, Angew. Chem. 2008, 120, 3578-3590
3. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 3524-3535.
4. L. Juurlink, D. Killelea, A. Utz, Prog. Surf. Sci. 2009, 84, 69-134
5. B. L. Yoder, R. Bisson, R. D. Beck, Science 2010, 329, 553-556.
6. H.-J. Freund, Surf. Sci. 2002, 500, 271-299.
7. B. Yoon, H. Häkkinen, U. Landman, A. S. Wötz, J. Antonietti, S. Abbet, K. Judai, U. Heiz, Science 2005, 307, 403-407.
8. W. E. Kaden, T. Wu, W. A. Kunkel, S. L. Anderson, Science 2009, 326, 826-829.
9. S. Bonanni, K. Aït-Mansour, W. Harbich, H. Brune, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 3445-3450.
10. X. Lin, B. Yang, H.-M. Benia, P. Myrach, M. Yulikov, A. Aumer, M. A. Brown, M. Sterrer, O. Bondarchuk, E. Kieseritzky, J. Rocker, T. Risse, H.-J. Gao, N. Nilius, H.-J. Freund, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7745-7749.
11. G.-J. Kroes, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 14966-14981
12. J. K. Nørskov, F. Abild-Pedersen, F. Studt, T. Bligaard, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2011, 108, 937-943.
13. P. J. Feibelman, B. Hammer, J. K. Nørskov, F. Wagner, M. Scheffler, R. Stumpf, R. Watwe, J. Dumesic, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 4018-4025.
14. E. L. Muetterties, Science 1977, 196, 839-848
15. T. G. Dietz, M. A. Duncan, D. E. Powers, R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 1981, 74, 6511-6512.
16. T. Schalow, B. Brandt, D. E. Starr, M. Laurin, S. K. Shaikhutdinov, S. Schauermann, J. Libuda, H.-J. Freund, Angew. Chem. 2006, 118, 3775-3780
17. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 3693-3697.
18. H.-J. Freund, Chem. Eur. J. 2010, 16, 9384-9397.
19. S. M. Lang, T. M. Bernhardt, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 9255-9269.
20. O. P. Balaj, I. Balteanu, T. T. J. Roßteuscher, M. K. Beyer, V. E. Bondybey, Angew. Chem. 2004, 116, 6681-6684
21. Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 6519-6522.
22. D. J. Trevor, D. M. Cox, A. Kaldor, J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 3742-3749
23. C. Adlhart, E. Uggerud, Chem. Eur. J. 2007, 13, 6883-6889
24. S. M. Lang, A. Franck, T. M. Bernhardt, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 9791-9800.
25. M. S. Ford, M. L. Anderson, M. P. Barrow, D. P. Woodruff, T. Drewello, P. J. Derrick, S. R. Mackenzie, Phys. Chem. Chem. Phys. 2005, 7, 975-980
26. M. L. Anderson, M. S. Ford, P. J. Derrick, T. Drewello, D. P. Woodruff, S. R. Mackenzie, J. Phys. Chem. A 2006, 110, 10992-11000.
27. D. J. Harding, T. A. A. Oliver, T. R. Walsh, T. Drewello, D. P. Woodruff, P. J. Derrick, S. R. Mackenzie, Eur. J. Mass Spectrom. 2009, 15, 83-90.
28. D. Harding, M. S. Ford, T. R. Walsh, S. R. Mackenzie, Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 2130-2136.
29. M. L. Anderson, A. Lacz, T. Drewello, P. J. Derrick, D. P. Woodruff, S. R. Mackenzie, J. Chem. Phys. 2009, 130, 064305.
30. M. P. Irion, A. Selinger, P. Schnabel, Z. Phys. D 1991, 19, 393-396
31. M. Ončák, Y. Cao, M. K. Beyer, R. Zahradník, H. Schwarz, Chem. Phys. Lett. 2008, 450, 268-273
32. M. Ončák, Y. Cao, R. F. Höckendorf, M. K. Beyer, R. Zahradník, H. Schwarz, Chem. Eur. J. 2009, 15, 8465-8474
33. S. Hirabayashi, M. Ichihashi, T. Kondow, J. Phys. Chem. A 2010, 114, 13040-13044
34. S. Yin, Y. Xie, E. R. Bernstein, J. Chem. Phys. 2012, 137, 124304.
35. L. Lian, S. A. Mitchell, P. A. Hacket, D. M. Rayner, J. Chem. Phys. 1996, 104, 5338-5344
36. S. M. Lang, T. M. Bernhardt, R. N. Barnett, U. Landman, ChemPhysChem 2010, 11, 1570-1577.
37. Y. Shi, K. M. Ervin, J. Chem. Phys. 1998, 108, 1757-1760.
38. A. Yamada, K. Miyajima, F. Mafuné, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 4188-4195.
39. S. M. Lang, I. Fleischer, T. M. Bernhardt, R. N. Barnett, U. Landman, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 20654-20659.
40. K. J. Taylor, C. L. Pettiette-Hall, O. Cheshnovsky, R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 1992, 96, 3319-3329
41. C. Jackschath, I. Rabin, W. Schulze, Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1992, 96, 1200-1204.
42. A. J. Cox, J. G. Louderback, L. A. Bloomfield, Phys. Rev. Lett. 1993, 71, 923-926
43. A. J. Cox, J. G. Louderback, S. E. Apsel, L. A. Bloomfield, Phys. Rev. B 1994, 49, 12295-12298
44. F. W. Payne, W. Jiang, L. A. Bloomfield, Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 193401
45. X. Xu, S. Yin, R. Moro, A. Liang, J. Bowlan, W. A. de Heer, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 057203
46. S. Peredkov, M. Neeb, W. Eberhardt, J. Meyer, M. Tombers, H. Kampschulte, G. Niedner-Schatteburg, Phys. Rev. Lett. 2011, 107, 233401
47. M. Niemeyer, K. Hirsch, V. Zamudio-Bayer, A. Langenberg, M. Vogel, M. Kossick, C. Ebrecht, K. Egashira, A. Terasaki, T. Möller, B. v. Issendorf, J. T. Lau, Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 057201.
48. J. L. Elkind, F. D. Weiss, J. M. Alford, R. T. Laaksonen, R. E. Smalley, J. Chem. Phys. 1988, 88, 5215-5224.
49. A. Bérces, P. A. Hackett, L. Lian, S. A. Mitchell, D. M. Rayner, J. Chem. Phys. 1998, 108, 5476-5490.
50. U. Achatz, C. Berg, S. Joos, B. S. Fox, M. K. Beyer, G. Niedner-Schatteburg, V. E. Bondybey, Chem. Phys. Lett. 2000, 320, 53-58.
51. C. Adlhart, E. Uggerud, J. Chem. Phys. 2005, 123, 214709.
52. R. L. Whetten, D. M. Cox, D. J. Trevor, A. Kaldor, Phys. Rev. Lett. 1985, 54, 1494-1497.
53. J. Conceicao, R. T. Laaksonen, L.-S. Wang, T. Guo, P. Nordlander, R. E. Smalley, Phys. Rev. B 1995, 51, 4668-4671.
54. S. Krückeberg, D. Schooss, M. Maier-Borst, J. H. Parks, Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 4494-4497.
55. A. Lechtken, C. Neiss, J. Stairs, D. Schooss, J. Chem. Phys. 2008, 129, 154304
56. X. Xing, B. Yoon, U. Landman, J. H. Parks, Phys. Rev. B 2006, 74, 165423
57. M. P. Johansson, A. Lechtken, D. Schooss, M. M. Kappes, F. Furche, Phys. Rev. A 2008, 77, 053202.
58. T. Rapps, R. Ahlrichs, E. Waldt, M. M. Kappes, D. Schooss, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 6102-6105.
59. T. P. Marcy, D. G. Leopold, Int. J. Mass Spectrom. 2000, 195, 653-666
60. Z. Yang, I. Leon, L.-S. Wang, J. Chem. Phys. 2013, 139, 021106.
61. L.-M. Wang, L.-S. Wang, Nanoscale 2012, 4, 4038-4053.
62. M. Yang, F. Yang, K. A. Jackson, J. Jellinek, J. Chem. Phys. 2010, 132, 064306.
63. K. M. Ervin, J. Ho, W. C. Lineberger, J. Chem. Phys. 1988, 89, 4514-4521.
64. G. Ganteför, G. Schulze Icking-Konert, H. Handschuh, W. Eberhardt, Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc. 1996, 159, 81-109.
65. S.-R. Liu, H.-J. Zhai, L.-S. Wang, Phys. Rev. B 2002, 65, 113401
66. S.-R. Liu, H.-J. Zhai, L.-S. Wang, J. Chem. Phys. 2002, 117, 9758-9765.
67. M. Beltrán, F. B. Zamudio, V. Chauhan, P. Sen, H. Wang, Y. Ko, K. Bowen, Eur. Phys. J. D 2013, 67, 63.
68. K. R. Asmis, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 9270-9281.
69. M. R. Zakin, R. O. Brickman, D. M. Cox, K. C. Reichmann, D. J. Trevor, A. Kaldor, J. Chem. Phys. 1986, 85, 1198-1199
70. D. M. Rayner, L. Lian, R. Fournier, S. A. Mitchell, P. A. Hackett, Phys. Rev. Lett. 1995, 74, 2070-2073
71. M. B. Knickelbein, Chem. Phys. Lett. 1995, 239, 11-17.
72. D. Oepts, A. F. G. van der Meer, P. W. van Amersfoort, Infrared Phys. Technol. 1995, 36, 297-308
73. R. Prazeres, J. Berset, R. Chaput, F. Glotin, D. Jaroszynski, J. Ortega, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B 1994, 89, 54-59.
74. E. Garand, M. Z. Kamrath, P. A. Jordan, A. B. Wolk, C. M. Leavitt, A. B. McCoy, S. J. Miller, M. A. Johnson, Science 2012, 335, 694-698
75. N. Dietl, T. Wende, K. Chen, L. Jiang, M. Schlangen, X. Zhang, K. R. Asmis, H. Schwarz, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3711-3721.
76. T. Futschek, J. Hafner, M. Marsman, J. Phys. Condens. Matter 2006, 18, 9703-9748
77. M. N. Huda, M. K. Niranjan, B. R. Sahu, L. Kleinman, Phys. Rev. A 2006, 73, 053201
78. A. Sebetci, Chem. Phys. 2006, 331, 9-18
79. V. Kumar, Y. Kawazoe, Phys. Rev. B 2008, 77, 205418
80. A. Sebetci, Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 921-925
81. P. BŃoński, S. Dennler, J. Hafner, J. Chem. Phys. 2011, 134, 034107.
82. L.-L. Wang, D. D. Johnson, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 23113-23117.
83. Y. Sun, R. Fournier, M. Zhang, Phys. Rev. A 2009, 79, 043202.
84. D. J. Harding, T. R. Walsh, S. M. Hamilton, W. S. Hopkins, S. R. Mackenzie, P. Gruene, M. Haertelt, G. Meijer, A. Fielicke, J. Chem. Phys. 2010, 132, 011101
85. D. J. Harding, P. Gruene, M. Haertelt, G. Meijer, A. Fielicke, S. M. Hamilton, W. S. Hopkins, S. R. Mackenzie, S. P. Neville, T. R. Walsh, J. Chem. Phys. 2010, 133, 214304.
86. M. J. Piotrowski, P. Piquini, L. Candido, J. L. F. Da Silva, Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 17242-17248
87. J. L. F. Da Silva, M. J. Piotrowski, F. Aguilera-Granja, Phys. Rev. B 2012, 86, 125430.
88. A. Fielicke, A. Kirilyuk, C. Ratsch, J. Behler, M. Scheffler, G. von Helden, G. Meijer, Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 023401.
89. M. Okumura, L. I. Yeh, J. D. Myers, Y. T. Lee, J. Chem. Phys. 1986, 85, 2328-2329.
90. M. Haertelt, V. J. F. Lapoutre, J. M. Bakker, B. Redlich, D. J. Harding, A. Fielicke, G. Meijer, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1720-1724.
91. V. J. F. Lapoutre, M. Haertelt, G. Meijer, A. Fielicke, J. M. Bakker, J. Chem. Phys. 2013, 139, 121101.
92. A. Fielicke, J. T. Lyon, M. Haertelt, G. Meijer, P. Claes, J. de Haeck, P. Lievens, J. Chem. Phys. 2009, 131, 171105.
93. R. Gehrke, P. Gruene, A. Fielicke, G. Meijer, K. Reuter, J. Chem. Phys. 2009, 130, 034306.
94. L. Wang, Q. Ge, Chem. Phys. Lett. 2002, 366, 368-376.
95. W. Zhang, L. Xiao, Y. Hirata, T. Pawluk, L. Wang, Chem. Phys. Lett. 2004, 383, 67-71.
96. Y.-C. Bae, V. Kumar, H. Osanai, Y. Kawazoe, Phys. Rev. B 2005, 72, 125427
97. F. Aguilera-Granja, L. C. Balbás, A. Vega, J. Phys. Chem. A 2009, 113, 13483-13491.
98. J. P. Chou, H. Y. T. Chen, C. R. Hsing, C. M. Chang, C. Cheng, C. M. Wei, Phys. Rev. B 2009, 80, 165412.
99. M. J. Piotrowski, P. Piquini, J. L. F. Da Silva, Phys. Rev. B 2010, 81, 155446.
100. S. Li, H. Li, J. Liu, X. Xue, Y. Tian, H. He, Y. Jia, Phys. Rev. B 2007, 76, 045410.
101. A. Fielicke, C. Ratsch, G. von Helden, G. Meijer, J. Chem. Phys. 2007, 127, 234306.
102. A. Fielicke, P. Gruene, M. Haertelt, D. J. Harding, G. Meijer, J. Phys. Chem. A 2010, 114, 9755-9761.
103. D. J. Harding, C. Kerpal, D. M. Rayner, A. Fielicke, J. Chem. Phys. 2012, 136, 211103.
104. C. Ratsch, A. Fielicke, A. Kirilyuk, J. Behler, G. von Helden, G. Meijer, M. Scheffler, J. Chem. Phys. 2005, 122, 124302.
105. A. Fielicke, P. Gruene, G. Meijer, D. M. Rayner, Surf. Sci. 2009, 603, 1427-1433.
106. A. Fielicke, G. von Helden, G. Meijer, B. Simard, S. Dé nommé, D. Rayner, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11184-11185
107. A. Fielicke, G. von Helden, G. Meijer, D. B. Pedersen, B. Simard, D. M. Rayner, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 14591-14598.
108. A. Fielicke, G. von Helden, G. Meijer, D. B. Pedersen, B. Simard, D. Rayner, J. Chem. Phys. 2006, 124, 194305.
109. I. Swart, A. Fielicke, D. M. Rayner, G. Meijer, B. M. Weckhuysen, F. M. F. de Groot, Angew. Chem. 2007, 119, 5411-5414
110. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 5317-5320.
111. F. M. Hoffmann, Surf. Sci. Rep. 1983, 3, 107-192.
112. G. Pacchioni, S.-C. Chung, S. Krüger, N. Rösch, Surf. Sci. 1997, 392, 173-184
113. P. Gruene, A. Fielicke, G. Meijer, D. M. Rayner, Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 6144-6149.
114. Y. D. Kim, D. Stolcic, M. Fischer, G. Ganteför, J. Chem. Phys. 2003, 119, 10307-10312.
115. C. Kerpal, D. J. Harding, J. T. Lyon, G. Meijer, A. Fielicke, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 12153-12158.
116. J. T. Lyon, P. Gruene, A. Fielicke, G. Meijer, D. M. Rayner, J. Chem. Phys. 2009, 131, 184706.
117. W. Zhang, H. Zhao, L. Wang, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 2140-2147
118. Y.-C. Bae, H. Osanai, V. Kumar, Y. Kawazoe, Mater. Trans. 2005, 46, 159-162.
119. D.-S. Yang, P. A. Hackett, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2000, 106, 153-169
120. M. S. Ford, S. R. Mackenzie, J. Chem. Phys. 2005, 123, 084308.
121. C. Kerpal, D. J. Harding, A. C. Hermes, G. Meijer, S. R. Mackenzie, A. Fielicke, J. Phys. Chem. A 2013, 117, 1233-1239.
122. D. J. Harding, C. Kerpal, G. Meijer, A. Fielicke, J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4, 892-896.
123. M. Andersson, A. Rosén, J. Chem. Phys. 2002, 117, 7051-7054.
124. A. P. Woodham, G. Meijer, A. Fielicke, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 4444-4447
125. A. P. Woodham, G. Meijer, A. Fielicke, J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1727-1730.
126. S. M. Hamilton, W. S. Hopkins, D. J. Harding, T. R. Walsh, P. Gruene, M. Haertelt, A. Fielicke, G. Meijer, S. R. Mackenzie, J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1448-1449
127. S. M. Hamilton, W. S. Hopkins, D. J. Harding, T. R. Walsh, M. Haertelt, C. Kerpal, P. Gruene, G. Meijer, A. Fielicke, S. R. Mackenzie, J. Phys. Chem. A 2011, 115, 2489-2497.
128. A. C. Hermes, S. M. Hamilton, W. S. Hopkins, D. J. Harding, C. Kerpal, G. Meijer, A. Fielicke, S. R. Mackenzie, J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 3053-3057.
129. D. J. Harding, C. Kerpal, G. Meijer, A. Fielicke, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 817-819.
130. L. Lv, Y. Wang, Q. Wang, H. Liu, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 17610-17620.
131. F. Xia, Z. Cao, J. Phys. Chem. A 2006, 110, 10078-10083.
132. I. Swart, A. Fielicke, B. Redlich, G. Meijer, B. M. Weckhuysen, F. M. F. de Groot, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2516-2520.
133. A. C. Hermes, S. M. Hamilton, G. A. Cooper, C. Kerpal, D. J. Harding, G. Meijer, A. Fielicke, S. R. Mackenzie, Faraday Discuss. 2012, 157, 213-225.