Theoretical study of stable, defect-free (TiO2)n nanoparticles with n = 10-16

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 111, Issue 45, 2007, Pages 16808-16817

  Qu, Zheng Wang ^a   Kroes, Geert Jan ^a  

^a LEIDEN UNIVERSITY   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRONIC STRUCTURE; ORGANIC POLLUTANTS; PHOTOOXIDATION; SURFACE DEFECTS; TITANIUM DIOXIDE;

COVALENT NETWORKS; DEFECT-FREE RUTILE NANOCRYSTALS; MECHANISTIC STUDIES; ODD-N CLUSTERS;

NANOPARTICLES;

EID: 36749014597     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp073988t     Document Type: Article

References (61)

1. Grätzel, M. Nature 2001, 414, 338.
2. Fujishima, A.; Honda. K. Nature 1972, 238, 37.
3. Linsebigler, A. L.; Lu, G.; Yates, J. T., Jr. Chem. Rev. 1995, 95, 735.
4. Diebold, U. Surf. Sci. Rep. 2003, 48, 53.
5. Agrios, A. G.; Pichat, P. J. Appl. Electrochem. 2005, 35, 655.
6. Hoffmann, M. R.; Martin, S. T.; Choi, W.; Bahnemann, D. Chem. Rev. 1995, 95, 69.
7. Volodin, A. M. Catal. Today 2000, 58, 103.
8. Thompson, T. L.; Yates, J. T., Jr. Chem. Rev. 2006, 106, 4428.
9. Hagfeldt, A.; Grätzel, M. Chem. Rev. 1995, 95, 49.
10. Wang, Y.; Herron, N. J. Phys. Chem. 1991, 95, 525.
11. (a) Pascual, J.; Camassel, J.; Mathieu, H. Phys. Rev. Lett. 1971, 39, 1490.
12. (b) Tang, H.; Berger, H.; Schmid, P. E.; Lévy, F.; Burri, G. Solid State Commun. 1977, 23, 161.
13. Sato, S. Chem. Phys. Lett. 1986, 123, 126.
14. Asahi, R.; Morikawa, T.; Ohwaki, T.; Aoki, K.; Taga, Y. Science 2001, 293, 269.
15. Umebayashi, T.; Yamaki, T.; Itoh, H.; Asai, K. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 454.
16. Ohno, T.; Mitsui, T.; Matsumura, M. Chem. Lett. 2003, 32, 364.
17. Khan, S. U. M.; Al-Shahry, M.; Ingler, W. B., Jr. Science 2002, 297, 2243.
18. Sakthivel, S.; Kisch, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 4908.
19. Nakamura, R.; Tanaka, T.; Nakato, Y. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 10617.
20. Stewart, S. J.; Fernández-García, M.; Belver, C.; Mun, B. S.; Requejo, F. G. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 16482.
21. Paulose, M.; Mor, G. K.; Varghese, O. K.; Shankar, K.; Grimes, C. A. J. Photochem. Photobiol., A 2006, 178, 8.
22. Kuznetsov, V. N.; Serpone, N. J. Phys. Chem. B, in press.
23. Boschloo, G.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 2228.
24. Nakato, Y.; Tsumura, A.; Tsubomura, H. J. Phys. Chem. 1983, 87, 2402.
25. Nakamura, R.; Okamura. T.; Ohashi, N.; Imanishi, A.; Nakato, Y. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12975.
26. Ranade, M. R.; Navrotsky, A.; Zhang, H. Z.; Banfiled, J. F.; Elder, S. H.; Zaban, A.; Börse, P. H.; Kulkami, S. K.; Doran, G. S.; Whitfield, H. J. Proc Natl. Acad. Sci. 2002, 99 (Suppl. 2). 6476.
27. Muscat, J.; Swamy, V.; Harrison, N. M. Phys. Rev. B 2002, 65, 224112.
28. Zhang, H.; Banfield, J. F. J. Mater. Chem. 1998, 8, 2073.
29. (a) Zhai, H.-J.; Wang, L.-S. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3022.
30. (b) Wu, H.; Wang, L.-S. J. Chem. Phys. 1997, 107, 8221.
31. (c) Yu, W.; Freas, R. B. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 7126.
32. (a) Matsuda, Y.; Bernstein, E. R. J. Phys. Chem. A 2005, 109, 314.
33. (b) Demyk, K.; van Heijnsbergen, D.; von Helden, G.; Meijer, G. Astron. Astrophvs. 2004, 420, 547.
34. (c) Gail, H.-P.; Sedlmayr, E. Faraday Discuss. 1998, 109, 303.
35. Qu, Z.-W.; Kroes, G.-J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 23306.
36. Rossmeisl, J.; Qu, Z.-W.; Zhu. H.; Kroes, G.-J.: Nørskov, J. K. J. Electroanal. Chem. 2007, 607, 83.
37. Howe, R. F.; Grätzel, M. J. Phys. Chem. 1987, 91, 3906.
38. Micic, O. I.; Zhang, Y.; Cromack, K. R.; Trifunac, A. D.; Thurnauer, M. C. J. Phys. Chem. 1993, 97, 7277.
39. Nakaoka, Y.; Nosaka, Y. J. Photochem. Photobiol., A 1997, 110, 299.
40. Kisumi, T.; Tsujiko, A.; Murakoshi, K.; Nakato, Y. J. Electroanal. Chem. 2003, 545, 99.
41. Bahnemann, D. W.; Hilgendorff, M.; Memming, R. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 4265.
42. (a) Hamad, S.; Catlow, C. R. A.; Woodley, S. M.; Lago, S.; Mejias, J. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 15741.
43. (b) Matsui. M.; Akoagi, M. Mol. Simul. 1991, 6, 239.
44. Qu, Z.-W.; Kroes, G.-J. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 8998.
45. Persson, P.; Gebhardt, J. C. M.; Luneel, S. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 3336.
46. Lundqvist, M. J.; Nilsing, M.; Persson, P.; Lunell, S. Int. J. Quantum Chem. 2006, 106, 3214.
47. Barnard, A. S.; Erdin, S.; Lin, Y.; Zapol. P.; Halley, J. W. Phys. Rev. B 2006, 73, 205405.
48. Frisch, M. J.; Trucks, G. W.; Schlegel, H. B.; Scuseria, G. E.; Robb, M. A.; Cheeseman, J. R.; Montgomery, J. A., Jr.; Vreven, T.; Kudin, K. N.; Burant, J. C.; Millam, J. M.; Iyengar, S. S.; Tomasi, J.; Barone, V.; Mennucci, B.; Cossi, M.; Scalmani, G.; Rega, N.; Petersson, G. A.; Nakatsuji, H.; Hada, M.; Ehara, M.; Toyota, K.; Fukuda, R.; Hasegawa, J.; Ishida, M.; Nakajima, T.; Honda, Y.; Kitao, O.; Nakai, H.; Klene, M.; Li, X.; Knox, J. E.; Hratchian, H. P.; Cross, J. B.; Bakken, V.; Adamo, C.; Jaramillo, J.; Gomperts, R.; Stratmann, R. E.; Yazyev, O.; Austin, A. J.; Cammi, R.; Pomelli, C.; Ochterski, J. W.; Ayala, P. Y.; Morokuma, K.; Voth, G. A.; Salvador, P.; Dannenberg, J. J.; Zakrzewski, V. G.; Dapprich, S.; Daniels, A. D.; Strain, M. C.; Farkas, O.; Malick, D. K.; Rabuck, A. D.; Raghavachari, K.; Foresman, J. B.; Ortiz, J. V.; Cui, Q.; Baboul, A. G.; Clifford, S.; Cioslowski, J.; Stefanov, B. B.; Liu, G.; Liashenko, A.; Piskorz, P.; Komaromi, I.; Martin, R. L.; Fox, D. J.; Keith, T.; Al-Laham, M. A.; Peng, C. Y.; Nanayakkara, A.; Challacombe, M.; Gill, P. M. W.; Johnson, B.; Chen, W.; Wong, M. W.; Gonzalez, C.; Pople, J. A. Gaussian 03, revision C.02; Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2004.
49. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133.
50. Becke, A. D. J. Chem. Phys. 1993, 98, 5648.
51. Lee, C.; Yang, W.; Parr, R. G. Phys. Rev. B 1988, 37, 785.
52. Dunning, T. H., Jr.; Hay, P. J. In Modern Theoretical Chemistry; Schaefer, H. F., III, Ed.; Plenum, New York, 1976; Vol. 3, p 1.
53. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 270.
54. Wadt, W. R.; Hay, P. J. J. Chem. Phys. 1985, 82, 284.
55. Hay, P. J.; Wadt, W. R. J. Chem. Phys. 1985, 82, 299.
56. Stratmann, R. E.; Scuseria, G. E.; Frisch, M. J. J. Chem. Phys. 1998, 109, 8218.
57. Bauernschmitt, R.; Ahlrichs, R. Chem. Phys. Lett. 1996, 256, 454.
58. Casida, M. E.; Jamorski, C.; Casida, K. C.; Salahub, D. R. J. Chem. Phys. 1998, 108, 4439.
59. Chase, M. W., Jr. NIST-JANAF Themochemical Tables, Fourth Edition, J. Phys. Chem. Ref. Data. Monogr. 1998, No. 9, 1-1951.
60. NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69, June 2005 Release, http://webbook.nist.gov/chemistry/.
61. Cox, J. D.; Wagman, D. D.; Medvedev, V. A. CODATA Key Values for Thermodynamics; Hemisphere Publishing Corp.: New York, 1984; p 1.