The binding of carbon monoxide to iron, ruthenium, rhenium, and tungsten clusters is studied by means of infrared multiple photon dissociation spectroscopy. The CO stretching mode is used to probe the interaction of the CO molecule with the metal clusters and thereby the activation of the C–O bond. CO is found to adsorb molecularly to atop positions on iron clusters. On ruthenium and rhenium clusters it also binds molecularly. In the case of ruthenium, binding is predominantly to atop sites, however higher coordinated CO binding is also observed for both metals and becomes prevalent for rhenium clusters containing more than nine atoms. Tungsten clusters exhibit a clear size dependence for molecular versus dissociative CO binding. This behavior denotes the crossover to the purely dissociative CO binding on the earlier transition metals such as tantalum.

2.
T.
Bligaard
,
J. K.
Nørskov
,
S.
Dahl
,
J.
Matthiesen
,
C. H.
Christensen
, and
J.
Sehested
,
J. Catal.
224
,
206
(
2004
).
3.
G.
Brodèn
,
T. N.
Rhodin
,
C.
Brucker
,
R.
Benbow
, and
Z.
Hurych
,
Surf. Sci.
59
,
593
(
1976
).
4.
W.
Andreoni
and
C. M.
Varma
,
Phys. Rev. B
23
,
437
(
1981
).
5.
I.
Swart
,
A.
Fielicke
,
B.
Redlich
,
G.
Meijer
,
B. M.
Weckhuysen
, and
F. M. F.
de Groot
,
J. Am. Chem. Soc.
129
,
2516
(
2007
).
6.
D. B.
Pedersen
,
D. M.
Rayner
,
B.
Simard
,
M. A.
Addicoat
,
M. A.
Buntine
,
G. F.
Metha
, and
A.
Fielicke
,
J. Phys. Chem. A
108
,
964
(
2004
).
7.
A.
Fielicke
,
G.
von Helden
,
G.
Meijer
,
D. B.
Pedersen
,
B.
Simard
, and
D. M.
Rayner
,
J. Chem. Phys.
124
,
194305
(
2006
).
8.
A.
Fielicke
,
G.
von Helden
,
G.
Meijer
,
D. B.
Pedersen
,
B.
Simard
, and
D. M.
Rayner
,
J. Phys. Chem. B
108
,
14591
(
2004
).
9.
A.
Fielicke
,
G.
von Helden
,
G.
Meijer
,
B.
Simard
,
S.
Dénommée
, and
D. M.
Rayner
,
J. Am. Chem. Soc.
125
,
11184
(
2003
).
10.
P.
Gruene
,
A.
Fielicke
,
G.
Meijer
, and
D. M.
Rayner
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
10
,
6144
(
2008
).
11.
A.
Fielicke
,
G.
von Helden
,
G.
Meijer
,
B.
Simard
, and
D. M.
Rayner
,
J. Phys. Chem. B
109
,
23935
(
2005
).
12.
A.
Fielicke
,
G.
von Helden
,
G.
Meijer
,
D. B.
Pedersen
,
B.
Simard
, and
D. M.
Rayner
,
J. Am. Chem. Soc.
127
,
8416
(
2005
).
13.
G.
Blyholder
,
J. Phys. Chem.
68
,
2772
(
1964
).
14.
A.
Fielicke
,
P.
Gruene
,
G.
Meijer
, and
D. M.
Rayner
,
Surf. Sci.
603
,
1427
(
2009
).
15.
J.
Opitz-Coutureau
,
A.
Fielicke
,
B.
Kaiser
, and
K.
Rademann
,
Phys. Chem. Chem. Phys.
3
,
3034
(
2001
).
16.
D.
Oepts
,
A. F. G.
van der Meer
, and
P. W.
van Amersfoort
,
Infrared Phys. Technol.
36
,
297
(
1995
).
17.
J.
Oomens
,
A. J. A.
van Roij
,
G.
Meijer
, and
G.
von Helden
,
Astrophys. J.
542
,
404
(
2000
).
18.
J. -P.
Lu
,
M. R.
Albert
, and
S. L.
Bernasek
,
Surf. Sci.
217
,
55
(
1989
).
19.
G. L.
Gutsev
,
L.
Andrews
, and
C. W.
Bauschlicher
, Jr.
,
Theor. Chem. Acc.
109
,
298
(
2003
).
20.
S.
Yu
,
S.
Chen
,
W.
Zhang
,
L.
Yu
, and
Y.
Yin
,
Chem. Phys. Lett.
446
,
217
(
2007
).
21.
K.
Tanaka
,
S.
Sakaguchi
, and
T.
Tanaka
,
J. Chem. Phys.
106
,
2118
(
1997
).
22.
W.
Erley
,
J. Vac. Sci. Technol.
18
,
472
(
1981
).
23.
U.
Seip
,
M. -C.
Tsai
,
K.
Christmann
,
J.
Küppers
, and
G.
Ertl
,
Surf. Sci.
139
,
29
(
1984
).
24.
S. L.
Bernasek
,
Annu. Rev. Phys. Chem.
44
,
265
(
1993
).
25.
D. W.
Moon
,
S. L.
Bernasek
,
D. J.
Dwyer
, and
J. L.
Gland
,
J. Am. Chem. Soc.
107
,
4363
(
1985
).
26.
D. W.
Moon
,
S. L.
Bernasek
,
J. -P.
Lu
,
J. L.
Gland
, and
D. J.
Dwyer
,
Surf. Sci.
184
,
90
(
1987
).
27.
D. C.
Sorescu
,
D. L.
Thompson
,
M. M.
Hurley
, and
C. F.
Chabalowski
,
Phys. Rev. B
66
,
035416
(
2002
).
28.
T. C.
Bromfield
,
D. C.
Ferré
, and
J. W.
Niemantsverdriet
,
ChemPhysChem
6
,
254
(
2005
).
29.
D. C.
Sorescu
,
J. Phys. Chem. C
112
,
10472
(
2008
).
30.
H.
Cheng
,
D. B.
Reiser
,
S. W.
Dean
, and
K.
Baumert
,
J. Phys. Chem. B
105
,
12547
(
2001
).
31.
R. K.
Sheline
,
J. Am. Chem. Soc.
73
,
1615
(
1951
).
32.
J. W.
Cable
and
R. K.
Sheline
,
Chem. Rev. (Washington, D.C.)
56
,
1
(
1956
).
33.
G. L.
Gutsev
,
C. W.
Bauschlicher
, Jr.
, and
L.
Andrews
,
J. Chem. Phys.
119
,
3681
(
2003
).
35.
M.
Bonn
,
C.
Hess
,
W. G.
Roeterdink
,
H.
Ueba
, and
M.
Wolf
,
Chem. Phys. Lett.
388
,
269
(
2004
).
36.
Y. K.
Kim
,
G. A.
Morgan
, Jr.
, and
J. T.
Yates
, Jr.
,
J. Phys. Chem. C
111
,
3366
(
2007
).
37.
S.
Ishi
,
Y.
Ohno
, and
B.
Viswanathan
,
Surf. Sci.
161
,
349
(
1985
).
38.
D.
Heskett
,
E. W.
Plummer
, and
R. P.
Messmer
,
Surf. Sci.
139
,
558
(
1984
).
39.
H.
Pfnür
,
D.
Menzel
,
F. M.
Hoffmann
,
A.
Ortega
, and
A. M.
Bradshaw
,
Surf. Sci.
93
,
431
(
1980
).
40.
M.
Zhou
,
L.
Andrews
, and
C. W.
Bauschlicher
, Jr.
,
Chem. Rev. (Washington, D.C.)
101
,
1931
(
2001
).
41.
M.
Zhou
and
L.
Andrews
,
J. Phys. Chem. A
103
,
6956
(
1999
).
42.
F.
Abild-Pedersen
and
M. P.
Andersson
,
Surf. Sci.
601
,
1747
(
2007
).
43.
W.
Zhang
,
H.
Zhao
, and
L.
Wang
,
J. Phys. Chem. B
108
,
2140
(
2004
).
44.
S.
Li
,
H.
Li
,
J.
Liu
,
X.
Xue
,
Y.
Tian
,
H.
He
, and
Y.
Jia
,
Phys. Rev. B
76
,
045410
(
2007
).
45.
L. L.
Wang
and
D. D.
Johnson
,
J. Phys. Chem. B
109
,
23113
(
2005
).
46.
D. J.
Harding
,
T. R.
Walsh
,
S. M.
Hamilton
,
W. S.
Hopkins
,
S. R.
Mackenzie
,
P.
Gruene
,
M.
Haertelt
,
G.
Meijer
, and
A.
Fielicke
, submitted.
47.
R.
Ducros
,
B.
Tardy
, and
J. C.
Bertolini
,
Surf. Sci.
128
,
L219
(
1983
).
48.
C. M.
Friend
,
J. G.
Serafin
,
E. K.
Baldwin
,
P. A.
Stevens
, and
R. J.
Madix
,
J. Chem. Phys.
87
,
1847
(
1987
).
49.
R.
Franchy
and
H.
Ibach
,
Surf. Sci.
155
,
15
(
1985
).
50.
E.
Umbach
and
D.
Menzel
,
Surf. Sci.
135
,
199
(
1983
).
51.
D. M.
Riffe
and
A. J.
Sievers
,
Surf. Sci.
297
,
1
(
1993
).
52.
A. S.
Goldman
and
K.
Krogh-Jespersen
,
J. Am. Chem. Soc.
118
,
12159
(
1996
).
53.
S. S.
Sung
and
R.
Hoffmann
,
J. Am. Chem. Soc.
107
,
578
(
1985
).
You do not currently have access to this content.