This special topic section on heterogeneous catalysis contains essays on fast-evolving topics by several leading scientists in the field. In this preface, I outline those issues, raised in the special topic articles, that seemed most interesting to me. I selected those aspects that should be of greatest interest to physical chemists who are not experts in catalysis but might be interested in entering this exciting and important field of research.

1.
S.
Roy
,
A.
Marimuthu
,
M. S.
Hegde
, and
G.
Madras
,
Appl. Catal., B
71
,
23
(
2007
).
2.
T.
Baidya
,
A.
Marimuthu
,
M. S.
Hegde
,
N.
Ravishankar
, and
G.
Madras
,
J. Phys. Chem. C
111
,
830
(
2007
).
3.
A.
Gayen
,
T.
Baidya
,
K.
Biswas
,
S.
Roy
, and
M. S.
Hegde
,
Appl. Catal., A
315
,
135
(
2006
).
4.
P.
Bera
,
S.
Malwadkarb
,
A.
Gayena
,
C. V. V.
Satyanarayanab
,
B. S.
Raob
, and
M. S.
Hegde
,
Catal. Lett.
96
,
213
(
2004
).
5.
P.
Bera
,
S. T.
Aruna
,
K. C.
Patil
, and
M. S.
Hegde
,
J. Catal.
186
,
36
(
1999
).
6.
I. E.
Wachs
,
T.
Kim
, and
E. I.
Ross
,
Catal. Today
116
,
162
(
2006
).
7.
H. J.
Tian
,
E. I.
Ross
, and
I. E.
Wachs
,
J. Phys. Chem. B
110
,
9593
(
2006
).
8.
B.
Mitra
,
I. E.
Wachs
, and
G.
Deo
,
J. Catal.
240
,
151
(
2006
).
9.
M. V.
Martinez-Huerta
,
X.
Gao
,
H.
Tian
,
I. E.
Wachs
,
J. L. G.
Fierro
, and
M. A.
Banares
,
Catal. Today
118
,
279
(
2006
).
11.
C.
Resini
,
T.
Montanari
,
G.
Busca
,
J.-M.
Jehng
, and
I. E.
Wachs
,
Catal. Today
99
,
105
(
2005
).
12.
H. S.
Lacheen
and
E.
Iglesia
,
J. Phys. Chem. B
110
,
5462
(
2006
).
13.
J. E.
Herrera
,
J. H.
Kwak
,
J. Z.
Hu
,
Y.
Wang
,
C. H. F.
Peden
,
J.
Macht
, and
E.
Iglesia
,
J. Catal.
239
,
200
(
2006
).
14.
S. W.
Yang
,
E.
Iglesia
, and
A. T.
Bell
,
J. Phys. Chem. B
109
,
8987
(
2005
).
15.
M. D.
Argyle
,
K. D.
Chen
,
E.
Iglesia
, and
A. T.
Bell
,
J. Phys. Chem. B
109
,
2414
(
2005
).
16.
A.
Goodrow
and
A. T.
Bell
,
J. Phys. Chem. C
111
,
14753
(
2007
).
17.
S.
Chempath
,
Y. H.
Zhang
, and
A. T.
Bell
,
J. Phys. Chem. C
111
,
1291
(
2007
).
18.
S.
Chempath
and
A. T.
Bell
,
J. Catal.
247
,
119
(
2007
).
19.
J. L.
Bronkema
,
D. C.
Leo
, and
A. T.
Bell
,
J. Phys. Chem. C
111
,
14530
(
2007
).
20.
S. W.
Yang
,
E.
Iglesia
, and
A. T.
Bell
,
J. Phys. Chem. B
110
,
2732
(
2006
).
21.
N.
Ohler
and
A. T.
Bell
,
J. Phys. Chem. B
110
,
2700
(
2006
).
22.
N.
Ohler
and
A. T.
Bell
,
J. Phys. Chem. B
109
,
23419
(
2005
).
23.
J. N. J.
van Lingen
,
O. L. J.
Gijzenan
,
B. M.
Weckhuysen
, and
J. H.
van Lenthe
,
J. Catal.
239
,
34
(
2006
).
24.
D. E.
Keller
,
D. C.
Koningsberger
, and
B. M.
Weckhuysen
,
J. Phys. Chem. B
110
,
14313
(
2006
).
25.
O. L. J.
Gijzeman
,
J. N. J.
van Lingen
,
J. H.
van Lenthe
,
S. J.
Tinnemans
,
D. E.
Keller
, and
B. M.
Weckhuysen
,
Chem. Phys. Lett.
397
,
277
(
2004
).
26.
Q.
Wang
and
R. J.
Madix
,
Surf. Sci.
496
,
51
(
2002
).
27.
Q. G.
Wang
and
R. J.
Madix
,
Surf. Sci.
474
,
L213
(
2001
).
28.
P. R.
Shah
,
J. M.
Vohs
, and
R. J.
Gorte
,
J. Phys. Chem. B
111
,
5680
(
2007
).
29.
T.
Feng
and
J. M.
Vohs
,
J. Catal.
221
,
619
(
2004
).
30.
G. S.
Wong
,
M. R.
Concepcion
, and
J. M.
Vohs
,
Surf. Sci.
526
,
211
(
2003
).
31.
J. M.
Vohs
,
T.
Feng
, and
G. S.
Wong
,
Catal. Today
85
,
303
(
2003
).
32.
G. S.
Wong
,
M. R.
Concepcion
, and
J. M.
Vohs
,
J. Phys. Chem. B
106
,
6451
(
2002
).
33.
B. M.
Weckhuysen
and
D. E.
Keller
,
Catal. Today
78
,
25
(
2003
).
34.
M.
Arenz
,
U.
Landman
, and
U.
Heiz
,
ChemPhysChem
7
,
1871
(
2006
).
35.
B.
Yoon
,
H.
Hakkinen
,
U.
Landman
,
A. S.
Worz
,
J. M.
Antonietti
,
S.
Abbet
,
K.
Judai
, and
U.
Heiz
,
Science
307
,
403
(
2005
).
36.
A. S.
Worz
,
U.
Heiz
,
F.
Cinquini
, and
G.
Pacchioni
,
J. Phys. Chem. B
109
,
18418
(
2005
).
37.
K.
Judai
,
A. S.
Worz
,
S.
Abbet
,
J. M.
Antonietti
,
U.
Heiz
,
A.
Del Vitto
,
L.
Giordano
, and
G.
Pacchioni
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
7
,
955
(
2005
).
38.
A. S.
Worz
,
K.
Judai
,
S.
Abbet
,
J. M.
Antonietti
,
U.
Heiz
,
A.
Del Vitto
,
L.
Giordano
, and
G.
Pacchioni
,
Chem. Phys. Lett.
399
,
266
(
2004
).
39.
H.
Hakkinen
,
W.
Abbet
,
A.
Sanchez
,
U.
Heiz
, and
U.
Landman
,
Angew. Chem., Int. Ed.
42
,
1297
(
2003
).
40.
J.
Hagen
,
L. D.
Socaciu
,
M.
Elijazyfer
,
U.
Heiz
,
T. M.
Bernhardt
, and
L.
Woste
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
4
,
1707
(
2002
).
41.
A. M.
Ferrari
,
L.
Giordano
,
G.
Pacchioni
,
S.
Abbet
, and
U.
Heiz
,
J. Phys. Chem. B
106
,
3173
(
2002
).
42.
S.
Lee
,
C. Y.
Fan
,
T. P.
Wu
, and
S. L.
Anderson
,
Surf. Sci.
578
,
5
(
2005
).
43.
S.
Lee
,
C. Y.
Fan
,
T. P.
Wu
, and
S. L.
Anderson
,
J. Phys. Chem. B
109
,
11340
(
2005
).
44.
S.
Lee
,
C. Y.
Fan
,
T. P.
Wu
, and
S. L.
Anderson
,
J. Chem. Phys.
123
,
124710
(
2005
).
45.
S. S.
Lee
,
C. Y.
Fan
,
T. P.
Wu
, and
S. L.
Anderson
,
J. Am. Chem. Soc.
126
,
5682
(
2004
).
46.
M.
Aizawa
,
S.
Lee
, and
S. L.
Anderson
,
Surf. Sci.
542
,
253
(
2003
).
47.
C. Y.
Fan
,
T. P.
Wu
,
W. E.
Kaden
, and
S. L.
Anderson
,
Surf. Sci.
600
,
461
(
2006
).
48.
L.
Benz
,
X.
Tong
,
P.
Kemper
,
H.
Metiu
,
M. T.
Bowers
, and
S. K.
Buratto
,
J. Phys. Chem. B
110
,
663
(
2006
).
49.
X.
Tong
,
L.
Benz
,
A.
Kolmakov
,
S.
Chretien
,
H.
Metiu
, and
S. K.
Buratto
,
Surf. Sci.
575
,
60
(
2005
).
50.
X.
Tong
,
L.
Benz
,
P.
Kemper
,
H.
Metiu
,
M. T.
Bowers
, and
S. K.
Buratto
,
J. Am. Chem. Soc.
127
,
13516
(
2005
).
51.
X.
Tong
,
L.
Benz
,
S.
Chretien
,
P.
Kemper
,
A.
Kolmakov
,
H.
Metiu
,
M. T.
Bowers
, and
S. K.
Buratto
,
J. Chem. Phys.
123
,
204701
(
2005
).
52.
L.
Benz
,
X.
Tong
,
P.
Kemper
,
Y.
Lilach
,
A.
Kolmakov
,
H.
Metiu
,
M. T.
Bowers
, and
S. K.
Buratto
,
J. Chem. Phys.
122
,
081102
(
2005
).
53.
S. K.
Buratto
,
M. T.
Bowers
,
H.
Metiu
,
M.
Manard
,
X.
Tong
,
L.
Benz
,
P.
Kemper
, and
S.
Chrétien
, in
The Chemical Physics of Solid Surfaces
, edited by
D. P.
Woodruff
(
Elsevier
,
New York
,
2006
), Vol.
12
, Chap. 4, pp.
151
199
.
54.
R. E.
Winans
,
S.
Vajda
,
G. E.
Ballentine
,
J. W.
Elam
,
B.
Lee
,
M. J.
Pellin
,
S.
Seifert
,
G. Y.
Tikhonov
, and
N.
Tomczyk
,
Top. Catal.
39
,
145
(
2006
).
55.
S.
Guimond
,
M.
Abu Haija
,
S.
Kaya
,
J.
Lu
,
J.
Weissenrieder
,
S.
Shaikhutdinov
,
H.
Kuhlenbeck
,
H. J.
Freund
,
J.
Dobler
, and
J.
Sauer
,
Top. Catal.
38
,
117
(
2006
).
56.
H. J.
Freund
,
Catal. Today
117
,
6
(
2006
).
57.
R.
Meyer
,
C.
Lemire
,
S. K.
Shaikhutdinov
, and
H.
Freund
,
Gold Bull.
37
,
72
(
2004
).
58.
M.
Sterrer
,
T.
Risse
,
L.
Giordano
,
M.
Heyde
,
N.
Nilius
,
H. P.
Rust
,
G.
Pacchioni
, and
H. J.
Freund
,
Angew. Chem., Int. Ed.
46
,
8703
(
2007
).
59.
B. L. M.
Hendriksen
,
S. C.
Bobaru
, and
J. W. M.
Frenken
,
Surf. Sci.
552
,
229
(
2004
).
60.
B. L. M.
Hendriksen
,
S. C.
Bobaru
, and
J. W. M.
Frenken
,
Top. Catal.
36
,
43
(
2005
).
61.
B. L. M.
Hendriksen
,
S. C.
Bobaru
, and
J. W. M.
Frenken
,
Catal. Today
105
,
234
(
2005
).
62.
M. D.
Ackermann
,
T. M.
Pedersen
,
B. L. M.
Hendriksen
,
O.
Robach
,
S. C.
Bobaru
,
I.
Popa
,
C.
Quiros
,
H.
Kim
,
B.
Hammer
,
S.
Ferrer
, and
J. W. M.
Frenken
,
Phys. Rev. Lett.
95
,
255505
(
2005
).
63.
A. R.
Alemozafar
and
R. J.
Madix
,
J. Phys. Chem. B
108
,
14374
(
2004
).
64.
A. R.
Alemozafar
and
R. J.
Madix
,
J. Phys. Chem. B
109
,
11307
(
2005
).
65.
A. R.
Alemozafar
and
R. J.
Madix
,
J. Chem. Phys.
122
,
214718
(
2005
).
66.
K.
Reuter
,
D.
Frenkel
, and
M.
Scheffler
,
Phys. Rev. Lett.
93
,
116105
(
2004
).
67.
K.
Reuter
and
M.
Scheffler
,
Phys. Rev. Lett.
90
,
046103
(
2003
).
68.
K.
Reuter
and
M.
Scheffler
,
Phys. Rev. B
68
,
045407
(
2003
).
69.
K.
Reuter
and
M.
Scheffler
,
Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process.
78
,
793
(
2004
).
70.
K.
Reuter
and
M.
Scheffler
,
Phys. Rev. B
73
,
045433
(
2006
).
71.
M. L.
Bocquet
,
A.
Michaelides
,
P.
Sautet
, and
D. A.
King
,
Phys. Rev. B
68
,
075413
(
2003
).
72.
A.
Michaelides
,
K.
Reuter
, and
M.
Scheffler
,
J. Vac. Sci. Technol. A
23
,
1487
(
2005
).
73.
J.
Schnadt
,
A.
Michaelides
,
J.
Knudsen
,
R. T.
Vang
,
K.
Reuter
,
E.
Laegsgaard
,
M.
Scheffler
, and
F.
Besenbacher
,
Phys. Rev. Lett.
96
,
146101
(
2006
).
74.
R.
Orlando
,
R.
Dovesi
,
P.
Ugliengo
,
C.
Roetti
, and
V. R.
Saunders
,
Int. J. Inorg. Mater.
1
,
147
(
1999
).
75.
E. R.
Batista
,
J.
Heyd
,
R. G.
Hennig
,
B. P.
Uberuaga
,
R. L.
Martin
,
G. E.
Scuseria
,
C. J.
Umrigar
, and
J. W.
Wilkins
,
Phys. Rev. B
74
,
121102
(
2006
).
76.
J.
Heyd
,
J. E.
Peralta
,
G. E.
Scuseria
, and
R. L.
Martin
,
J. Chem. Phys.
123
,
174101
(
2005
).
77.
J.
Heyd
and
G.
Scuseria
,
J. Chem. Phys.
121
,
1187
(
2004
).
78.
J.
Heyd
and
G. E.
Scuseria
,
J. Chem. Phys.
120
,
7274
(
2004
).
79.
J.
Heyd
,
G. E.
Scuseria
, and
M.
Ernzerhof
,
J. Chem. Phys.
118
,
8207
(
2003
).
80.
J. E.
Peralta
,
J.
Heyd
,
G. E.
Scuseria
, and
R. L.
Martin
,
Phys. Rev. B
74
,
073101
(
2006
).
81.
J. L. F.
Da Silva
,
M. V.
Ganduglia-Pirovano
,
J.
Sauer
,
V.
Bayer
, and
G.
Kresse
,
Phys. Rev. B
75
,
089901
(
2007
).
82.
C.
Franchini
,
V.
Bayer
,
R.
Podloucky
,
J.
Paier
, and
G.
Kresse
,
Phys. Rev. B
72
,
045132
(
2005
).
83.
C.
Franchini
,
R.
Podloucky
,
J.
Paier
,
M.
Marsman
, and
G.
Kresse
,
Phys. Rev. B
75
,
195128
(
2007
).
84.
J.
Paier
,
M.
Marsman
,
K.
Hummer
,
G.
Kresse
,
I. C.
Gerber
, and
J. G.
Angyan
,
J. Chem. Phys.
124
,
154709
(
2006
).
85.
M. V.
Ganduglia-Pirovano
,
A.
Hoffmann
, and
J.
Sauer
,
Surf. Sci. Rep.
62
,
219
(
2007
).
86.
C.
Di Valentin
,
G.
Pacchioni
, and
A.
Selloni
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
166803
(
2006
).
87.
X.
Rozanska
,
R.
Fortrie
, and
J.
Sauer
,
J. Phys. Chem. C
111
,
6041
(
2007
).
88.
J.
Behler
,
B.
Delley
,
B.
Lorenz
,
K.
Reuter
, and
M.
Scheffler
,
Phys. Rev. Lett.
94
,
036104
(
2005
).
89.
J.
Behler
,
B.
Delley
,
K.
Reuter
, and
M.
Scheffler
,
Phys. Rev. B
75
,
115409
(
2007
).
90.
S.
Chrétien
and
H.
Metiu
(unpublished).
91.
W. S.
Epling
,
C. H. F.
Peden
,
M. A.
Henderson
, and
U.
Diebold
,
Surf. Sci.
412–413
,
333
(
1998
).
92.
S.
Wendt
,
R.
Schaub
,
J.
Matthiesen
,
E. K.
Vestergaard
,
E.
Wahlström
,
M. D.
Rasmussen
,
P.
Thostrup
,
L. M.
Molina
,
E.
Lægsgaard
,
I.
Stensgaard
,
B.
Hammer
, and
F.
Besenbacher
,
Surf. Sci.
598
,
226
(
2005
).
93.
D.
Matthey
,
J. G.
Wang
,
S.
Wendt
,
J.
Matthiesen
,
R.
Schaub
,
E.
Laegsgaard
,
B.
Hammer
, and
F.
Bessenbacher
,
Science
315
,
1692
(
2007
).
94.
X. Y.
Wu
,
A.
Selloni
,
M.
Lazzeri
, and
S. K.
Nayak
,
Phys. Rev. B
68
,
241402
(
2003
).
95.
M. D.
Rasmussen
,
L. M.
Molina
, and
B.
Hammer
,
J. Chem. Phys.
120
,
988
(
2004
).
96.
Y.
Wang
,
D.
Pillay
, and
G. S.
Hwang
,
Phys. Rev. B
70
,
193410
(
2004
).
97.
A.
Tilocca
and
A.
Selloni
,
ChemPhysChem
6
,
1911
(
2005
).
98.
H. S.
Bergh
,
B.
Gergen
,
H.
Nienhaus
,
A.
Majumdar
,
W. H.
Weinberg
, and
E. W.
McFarland
,
Rev. Sci. Instrum.
70
,
2087
(
1999
).
99.
H.
Nienhaus
,
H. S.
Bergh
,
B.
Gergen
,
A.
Majumdar
,
W. H.
Weinberg
, and
E. W.
McFarland
,
Appl. Phys. Lett.
74
,
4046
(
1999
).
100.
H.
Nienhaus
,
H. S.
Bergh
,
B.
Gergen
,
A.
Majumdar
,
W. H.
Weinberg
, and
E. W.
McFarland
,
Surf. Sci.
445
,
335
(
2000
).
101.
B.
Gergen
,
H.
Nienhaus
,
W. H.
Weinberg
, and
E. W.
McFarland
,
Science
294
,
2521
(
2001
).
102.
B.
Gergen
,
S. J.
Weyers
,
H.
Nienhaus
,
W. H.
Weinberg
, and
E. W.
McFarland
,
Surf. Sci.
488
,
123
(
2001
).
103.
104.
J. D.
White
,
J.
Chen
,
D.
Matsiev
,
D. J.
Auerbach
, and
A. M.
Wodtke
,
Nature (London)
433
,
503
(
2005
).
105.
Y. H.
Huang
,
C. T.
Rettner
,
D. J.
Auerbach
, and
A. M.
Wodtke
,
Science
290
,
111
(
2000
).
You do not currently have access to this content.