Ethylene Epoxidation with Nitrous Oxide over Fe–BTC Metal–Organic Frameworks: A DFT Study

ChemPhysChem

Volumn 17, Issue 21, 2016, Pages 3416-3422

  Maihom, Thana ^a,b   Choomwattana, Saowapak ^c   Wannakao, Sippakorn ^d   Probst, Michael ^e   Limtrakul, Jumras ^d  

^a KASETSART UNIVERSITY   (Thailand)

^b KASETSART UNIVERSITY   (Thailand)

^c MAHIDOL UNIVERSITY   (Thailand)

^d VIDYASIRIMEDHI INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (Thailand)

^e UNIVERSITY OF INNSBRUCK   (Austria)

Author keywords

density functional theory; epoxidation; Fe BTC; metal organic frameworks; N2O decomposition

Indexed keywords

EID: 84994310871     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.201600836     Document Type: Article

References (71)

1. T. A. Nijhuis, M. Makkee, J. A. Moulijn, B. M. Weckhuysen, Ind. Eng. Chem. Res. 2006, 45, 3447–3459;
2. F. Cavani, J. H. Teles, ChemSusChem 2009, 2, 508–534.
3. K. Weissermel, H.-J. Arpe, Industrial Organic Chemistry, 4th ed., Wiley-VCH, Weinheim, 2003, pp. 145–192.
4. H. Nakatsuji, Z. M. Hu, H. Nakai, K. Ikeda, Surf. Sci. 1997, 387, 328–341;
5. D. Torres, N. Lopez, F. Illas, R. M. Lambert, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10774–10775.
6. L. Cumaranatunge, W. N. Delgass, J. Catal. 2005, 232, 38–42;
7. J. Huang, T. Takei, T. Akita, H. Ohashi, M. Haruta, Appl. Catal. B 2010, 95, 430–438;
8. B. Taylor, J. Lauterbach, W. N. Delgass, Catal. Today 2007, 123, 50–58.
9. N. L. Rosi, J. Eckert, M. Eddaoudi, D. T. Vodak, J. Kim, M. O'Keeffe, O. M. Yaghi, Science 2003, 300, 1127–1129;
10. O. M. Yaghi, M. O'Keeffe, N. W. Ockwig, H. K. Chae, M. Eddaoudi, J. Kim, Nature 2003, 423, 705–714;
11. T. Düren, L. Sarkisov, O. M. Yaghi, R. Q. Snurr, Langmuir 2004, 20, 2683–2689;
12. A. R. Millward, O. M. Yaghi, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17998–17999;
13. J. L. C. Rowsell, E. C. Spencer, J. Eckert, J. A. K. Howard, O. M. Yaghi, Science 2005, 309, 1350–1354;
14. S. S. Han, W. Q. Deng, W. A. Goddard, III, Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 6289–6292;
15. Angew. Chem. 2007, 119, 6405–6408;
16. L. J. Murray, M. Dinca, J. R. Long, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1294–1314;
17. S.-H. Cho, B. Ma, S. T. Nguyen, J. T. Hupp, T. E. Albrecht-Schmitt, Chem. Commun. 2006, 2563–2565;
18. B. Liu, Q. Yang, C. Xue, C. Zhong, B. Chen, B. Smit, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 9854–9860;
19. A. M. Shultz, O. K. Farha, J. T. Hupp, S. T. Nguyen, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4204–4205;
20. S. Hasegawa, S. Horike, R. Matsuda, S. Furukawa, K. Mochizuki, Y. Kinoshita, S. Kitagawa, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2607–2614.
21. S. S.-Y. Chui, S. M.-F. Lo, J. P. H. Charmant, A. G. Orpen, I. D. Williams, Science 1999, 283, 1148–1150.
22. K. Schlichte, T. Kratzke, S. Kaskel, Microporous Mesoporous Mater. 2004, 73, 81–88.
23. J.-y. Ye, C.-j. Liu, Chem. Commun. 2011, 47, 2167–2169.
24. A. Dhakshinamoorthy, M. Alvaro, H. Garcia, ACS Catal. 2011, 1, 48–53.
25. A. Dhakshinamoorthy, M. Alvaro, H. Garcia, Chem. Eur. J. 2010, 16, 8530–8536.
26. M. Opanasenko, A. Dhakshinamoorthy, M. Shamzhy, P. Nachtigall, M. Horacek, H. Garcia, J. Cejka, Catal. Sci. Technol. 2013, 3, 500–507.
27. A. Dhakshinamoorthy, M. Alvaro, H. Garcia, Appl. Catal. A 2010, 378, 19–25.
28. A. Dhakshinamoorthy, M. Alvaro, H. Chevreau, P. Horcajada, T. Devic, C. Serre, H. Garcia, Catal. Sci. Technol. 2012, 2, 324–330.
29. A. Dhakshinamoorthy, A. M. Asiri, H. Garcia, Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 1922–1947.
30. A. Dhakshinamoorthy, M. Alvaro, P. Horcajada, E. Gibson, M. Vishnuvarthan, A. Vimont, J. M. Grenèche, C. Serre, M. Daturi, H. Garcia, ACS Catal. 2012, 2, 2060–2065.
31. O. Kikhtyanin, D. Kubicka, J. Cejka, Catal. Today 2015, 243, 158–162.
32. C. R. Wade, M. Dinca, Dalton Trans. 2012, 41, 7931–7938.
33. M. V. Parkes, D. F. S. Gallis, J. A. Greathouse, T. M. Nenoff, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 6556–6567.
34. A. Zukal, M. Opanasenko, M. Rubes, P. Nachtigall, J. Jagiello, Catal. Today 2015, 243, 69–75.
35. L. Xie, S. Liu, C. Gao, R. Cao, J. Cao, C. Sun, Z. Su, Inorg. Chem. 2007, 46, 7782–7788.
36. B. Supronowicz, A. Mavrandonakis, T. Heine, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 14570–14578.
37. Y. Wang, J. Yang, Z. Li, Z. Zhang, J. Li, Q. Yang, C. Zhong, RSC Adv. 2015, 5, 33432–33437.
38. T. Maihom, S. Wannakao, B. Boekfa, J. Limtrakul, Chem. Phys. Lett. 2013, 556, 217–224;
39. W. B. Tolman, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 1018–1024;
40. Angew. Chem. 2010, 122, 1034–1041.
41. A. Heyden, B. Peters, A. T. Bell, F. J. Keil, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 1857–1873;
42. P. Pantu, S. Pabchanda, J. Limtrakul, ChemPhysChem 2004, 5, 1901–1906;
43. A. Heyden, A. T. Bell, F. J. Keil, J. Catal. 2005, 233, 26–35;
44. N. Hansen, A. Heyden, A. T. Bell, F. J. Keil, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2092–2101;
45. H. Guesmi, D. Berthomieu, B. Bromley, B. Coq, L. Kiwi-Minsker, Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 2873–2878;
46. P. Verma, K. D. Vogiatzis, N. Planas, J. Borycz, D. J. Xiao, J. R. Long, L. Gagliardi, D. G. Truhlar, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 5770–5781.
47. T. Maihom, P. Khongpracha, J. Sirijaraensre, J. Limtrakul, ChemPhysChem 2013, 14, 101–107.
48. D. Torres, F. Illas, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 13310–13313;
49. M. F. Fellah, R. A. van Santen, I. Onal, Catal. Lett. 2011, 141, 762–771;
50. M. O. Ozbek, I. Onal, R. A. van Santen, J. Catal. 2011, 284, 230–235;
51. H.-T. Chen, J.-G. Chang, S.-P. Ju, H.-L. Chen, J. Phys. Chem. Lett. 2010, 1, 739–742.
52. Y. Zhao, D. G. Truhlar, Acc. Chem. Res. 2008, 41, 157–167.
53. S. Wannakao, C. Warakulwit, K. Kongpatpanich, M. Probst, J. Limtrakul, ACS Catal. 2012, 2, 986–992;
54. W. Panjan, J. Sirijaraensre, C. Warakulwit, P. Pantu, J. Limtrakul, Phys. Chem. Chem. Phys. 2012, 14, 16588–16594;
55. T. Maihom, B. Boekfa, J. Sirijaraensre, T. Nanok, M. Probst, J. Limtrakul, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 6654–6662;
56. C. Kumsapaya, K. Bobuatong, P. Khongpracha, Y. Tantirungrotechai, J. Limtrakul, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 16128–16137;
57. B. Boekfa, S. Choomwattana, P. Khongpracha, J. Limtrakul, Langmuir 2009, 25, 12990–12999;
58. T. Maihom, P. Pantu, C. Tachakritikul, M. Probst, J. Limtrakul, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 7850–7856;
59. S. Choomwattana, T. Maihom, B. Boekfa, P. Pantu, J. Limtrakul, Can. J. Chem. Eng. 2012, 90, 865–872;
60. S. Wannakao, B. Boekfa, P. Khongpracha, M. Probst, J. Limtrakul, ChemPhysChem 2010, 11, 3432–3438;
61. T. Maihom, M. Probst, J. Limtrakul, ChemPhysChem 2015, 16, 3334–3339.
62. R. B. Getman, J. H. Miller, K. Wang, R. Q. Snurr, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 2066–2075;
63. T. Maihom, S. Choomwattana, P. Khongpracha, M. Probst, J. Limtrakul, ChemPhysChem 2012, 13, 245–249;
64. T. Maihom, S. Wannakao, B. Boekfa, J. Limtrakul, J. Phys. Chem. C 2013, 117, 17650–17658;
65. K. Lee, W. C. Isley, A. L. Dzubak, P. Verma, S. J. Stoneburner, L.-C. Lin, J. D. Howe, E. D. Bloch, D. A. Reed, M. R. Hudson, C. M. Brown, J. R. Long, J. B. Neaton, B. Smit, C. J. Cramer, D. G. Truhlar, L. Gagliardi, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 698–704;
66. C. Raksakoon, T. Maihom, M. Probst, J. Limtrakul, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 3564–3571.
67. A. Sorkin, M. A. Iron, D. G. Truhlar, J. Chem. Theory Comput. 2008, 4, 307–315.
68. M. Dolg, U. Wedig, H. Preuss, J. Phys. Chem. 1987, 86, 866–872.
69. H. B. Schlegel, J. Comput. Chem. 1982, 3, 214–218.
70. A. E. Reed, L. A. Curtiss, F. Weinhold, Chem. Rev. 1988, 88, 899–926.
71. Revision C.M. J. T. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. R. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. L. Sonnenberg, M. Hada, M. Ehara, K. Toyota, R. Fukuda, J. Hasegawa, M. Ishida, T. Nakajima, Y. Honda, O. Kitao, H. Nakai, T. Vreven, J. A. Montgomery, Jr., J. E. Peralta, F. Ogliaro, M. Bearpark, J. J. Heyd, E. Brothers, K. N. Kudin, V. N. Staroverov, R. Kobayashi, J. Normand, K. Raghavachari, A. Rendell, J. C. Burant, S. S. Iyengar, J. Tomasi, M. Cossi, N. Rega, N. J. Millam, M. Klene, J. E. Knox, J. B. Cross, V. Bakken, C. Adamo, J. Jaramillo, R. Gomperts, R. E. Stratmann, O. Yazyev, A. J. Austin, R. Cammi, C. Pomelli, J. W. Ochterski, R. L. Martin, K. Morokuma, V. G. Zakrzewski, G. A. Voth, P. Salvador, J. J. Dannenberg, S. Dapprich, A. D. DanielsFarkasJ. B. ForesmanJ. V. OrtizJ. CioslowskiD. J.Wallingford CTGaussian 09 (01), . Fox, Gaussian, Inc., 2010.