A first principles study of water dissociation on small copperclusters

文献情報

出版日 2010-06-23
DOI 10.1039/C001006E
インパクトファクター 3.676
著者

Lei Chen, Qingfan Zhang, Yunfeng Zhang, Winston Z. Li, Bo Han, Chenggang Zhou, Jinping Wu, Robert C. Forrey, Diwakar Garg


原文を見る

要旨

Water dissociation on copper is one of the rate-limiting steps in the water-gas-shift (WGS) reaction. Copper atoms dispersed evenly from freshly made catalyst segregate to form clusters under the WGS operating conditions. Using density functional theory, we have examined water adsorption and dissociation on the smallest stable 3-dimensional copper cluster, Cu7. Water molecules are adsorbed on the cluster sequentially until full saturation at which no direct water–copper contact is sterically possible. The adsorption is driven mainly by the overlap between the p-orbital of O atom occupied by the lone pair and the 3d-orbitals of copper, from which a fractional charge is promoted to the 4s-orbital to accommodate the charge transfer from water. Water dissociation on the Cu7 cluster was investigated at both low and high water coverage. It was found that water dissociation into OH and H is exothermic but is inherently a high temperature process at low coverage. At high coverage, the reaction becomes more exothermic with fast kinetics. In both cases, water can catalyze the reaction. It was found that direct dissociation of the OH species is endothermic with a significantly higher barrier at both low and high coverage. However, the OH species can readily react with another adjacent hydroxyl group to form an O adatom and water molecule. Our studies indicate that the basic chemical properties of water dissociative chemisorption may not change significantly with the size of small copper clusters. Similarities between water dissociation on copper clusters and on copper crystalline surfaces are discussed.

関連文献

Titania supported gold nanoparticles as photocatalyst

2010-11-17 Perspective

DOI: 10.1039/C0CP00917B

Front cover

Cover

DOI: 10.1039/C0CP90062A

A QM/MM study on the fast photocycle of blue light using flavin photoreceptors in their light-adapted/active form

Keyarash Sadeghian, Marco Bocola, Martin Schütz

2010-06-08 Paper

DOI: 10.1039/B925908B

Reaction of gas phase OH with unsaturated self-assembled monolayers and relevance to atmospheric organic oxidations

Samar G. Moussa, Barbara J. Finlayson-Pitts

2010-06-08 Paper

DOI: 10.1039/C000447B

Myoglobin embedded in saccharide amorphous matrices: water-dependent domains evidenced by small angle X-ray scattering

Alessandro Longo, Sergio Giuffrida, Grazia Cottone, Lorenzo Cordone

2010-05-12 Paper

DOI: 10.1039/B926977K

Atomic force microscopy of DNA at high humidity: irreversible conformational switching of supercoiled molecules

Jennifer Kirkham, William A. Bonass

2010-10-07 Paper

DOI: 10.1039/C0CP01347A

Label-free RNA aptamer-based capacitive biosensor for the detection of C-reactive protein

Anjum Qureshi, Yasar Gurbuz, Saravan Kallempudi, Javed H. Niazi

2010-07-20 Paper

DOI: 10.1039/C004133E

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンの主な用途は何ですか?

2-メトキシ-4-(メチルスルフィニル)アミンは、主に医薬品および農薬の製造に使用されます。また、合成化学の一部として研究用材料としても利用されます。

41608-73-52-Methoxy-4-(methyls...
化合物よくある質問

4-溴甲基-3-甲氧基苯甲酸は安全ですか?

安全ではありません。触覚や吸入に注意が必要で、適切な防護具を使用してください。

118684-13-24-(Bromomethyl)-3-me...
化合物よくある質問

4,6-二氯-N-甲基ピラミジンアミンの代替品はありますか?

代替品としては、4,6-二クロロピラミジンアミンや他のピラミジン系化合物が考えられます。ただし、目的と用途によって最適な代替品は異なります。

10397-15-64,6-Dichloro-N-methy...
化合物よくある質問

6-氯-4-甲基-1H-吲哚を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

6-氯-4-甲基-1H-吲哚の廃棄物は、適切な容器に収集し、密閉して保管します。温度は常温、湿度は低く、直射日光を避けて保管することを推奨します。廃棄処理は専門...

885520-84-36-chloro-4-methyl-1H...
化合物よくある質問

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドについて「に適用される法規ガイドラインは何ですか」

2-フローユロ-4-(トリフルオロメチル)ベンゾイドのCAS番号は207974-08-1です。この化合物はGHS分類で毒性物質と有害な反応物質として分類されます...

207974-08-1[2-Fluoro-4-(trifluo...
化合物よくある質問

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸はどのように保存すればよいですか?

4-ニトロフェニルN-[(ベンゼルオキシルカーボンイル]グリシングリシングリシン酸は、室温で暗所に保管し、乾燥した環境で保存することを推奨します。容器は密閉性の...

19811-64-44-Nitrophenyl N-[(be...
化合物よくある質問

イソデスロラタドリンの代替品はありますか?

イソデスロラタドリンの代替品としては、デスロラタドリンや他の抗ヒスタミン薬が挙げられます。具体的には、デスロラタドリン、ラセカミド、フェルタドリンなどが、症状や...

183198-49-4Iso Desloratadine
化合物よくある質問

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐はどのように合成されますか?

5-甲氧基-1,2,3,4-四氢异喹啉盐酸盐の一般的な合成方法は、メタノール中で5-メトキシ-1,2,3,4-四ヒュドロイソキシンを塩酸で塩化します。この反応で...

103030-69-95-Methoxy-1,2,3,4-te...
化合物よくある質問

4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸についての法規ガイドラインは何ですか?

CAS番号6471-78-9の4-アミノ-5-メトキシ-2-トルエンサルホニック酸は、GHS分類では corrosive(腐食性)と識別されます。EUのREAC...

6471-78-94-Amino-5-Methoxy-2-...
化合物よくある質問

甲基孕酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

甲基孕酮の取り扱いは、PPE(個人保護具)の使用が必要な重要な安全事項を伴います。防塵マスク、ゴーグル、手袋を着用することが推奨されます。ドラフトチャンバーを使...

204063-33-22-[(Diphenylmethyl)a...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめ化合物

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。