Hole scavenging and photo-stimulated recombination of electron-hole pairs in aqueous TiO 2 nanoparticles

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 33, 2004, Pages 12497-12511

  Shkrob, Ilya A ^a   Sauer Jr , Myran C ^a  

^a ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ELECTRON-HOLE PAIRS; HOLE SCAVENGING; PHOTO-STIMULATED RECOMBINATION; PHOTOBLEACHING;

ELECTRON SPIN RESONANCE SPECTROSCOPY; ELECTRONS; GLYCEROL; HYDRATION; INFRARED RADIATION; OXIDATION; PHOTOCATALYSIS; POLYVINYL ALCOHOLS; SURFACE PROPERTIES; TITANIUM DIOXIDE; ULTRAVIOLET RADIATION; VAPORS;

NANOSTRUCTURED MATERIALS;

EID: 4344598359     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp047736t     Document Type: Article

References (92)

1. For comprehensive reviews, see, for example, Henglein, A. Pure Appl. Chem. 1984, 56, 1215. Hoffmann, M. R.; Martin, S. T.; Choi, W.; Bahnemann, D. W. Chem. Rev. 1995, 95, 69. Linsebigler, A. L.; Lu, G.; Yates, J. T., Jr. Chem. Rev. 1995, 95, 735. Tryk, D. A.; Fujisima, A.; Honda, K. Electrochem. Acta 2000, 45, 2363. Kamat, P. V. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7729.
2. For comprehensive reviews, see, for example, Henglein, A. Pure Appl. Chem. 1984, 56, 1215. Hoffmann, M. R.; Martin, S. T.; Choi, W.; Bahnemann, D. W. Chem. Rev. 1995, 95, 69. Linsebigler, A. L.; Lu, G.; Yates, J. T., Jr. Chem. Rev. 1995, 95, 735. Tryk, D. A.; Fujisima, A.; Honda, K. Electrochem. Acta 2000, 45, 2363. Kamat, P. V. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7729.
3. For comprehensive reviews, see, for example, Henglein, A. Pure Appl. Chem. 1984, 56, 1215. Hoffmann, M. R.; Martin, S. T.; Choi, W.; Bahnemann, D. W. Chem. Rev. 1995, 95, 69. Linsebigler, A. L.; Lu, G.; Yates, J. T., Jr. Chem. Rev. 1995, 95, 735. Tryk, D. A.; Fujisima, A.; Honda, K. Electrochem. Acta 2000, 45, 2363. Kamat, P. V. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7729.
4. For comprehensive reviews, see, for example, Henglein, A. Pure Appl. Chem. 1984, 56, 1215. Hoffmann, M. R.; Martin, S. T.; Choi, W.; Bahnemann, D. W. Chem. Rev. 1995, 95, 69. Linsebigler, A. L.; Lu, G.; Yates, J. T., Jr. Chem. Rev. 1995, 95, 735. Tryk, D. A.; Fujisima, A.; Honda, K. Electrochem. Acta 2000, 45, 2363. Kamat, P. V. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7729.
5. For comprehensive reviews, see, for example, Henglein, A. Pure Appl. Chem. 1984, 56, 1215. Hoffmann, M. R.; Martin, S. T.; Choi, W.; Bahnemann, D. W. Chem. Rev. 1995, 95, 69. Linsebigler, A. L.; Lu, G.; Yates, J. T., Jr. Chem. Rev. 1995, 95, 735. Tryk, D. A.; Fujisima, A.; Honda, K. Electrochem. Acta 2000, 45, 2363. Kamat, P. V. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 7729.
6. Rajh, T.; Chen, L. X.; Lukas, K.; Liu, T.; Thurnauer, M. C.; Tiede, D. M. J. Phys. Chem. B 2002, 706, 10543. Chen, L. X.; Rajh, T.; Jager, W.; Nedeljkovic, J.; Thurnauer, M. C. J. Synchrotron Radiat. 1999, 6, 445.
7. Rajh, T.; Chen, L. X.; Lukas, K.; Liu, T.; Thurnauer, M. C.; Tiede, D. M. J. Phys. Chem. B 2002, 706, 10543. Chen, L. X.; Rajh, T.; Jager, W.; Nedeljkovic, J.; Thurnauer, M. C. J. Synchrotron Radiat. 1999, 6, 445.
8. Rajh, T.; Poluektov, O. G.; Thurnauer, M. C. In Chemical Physics of Nano-structured Semiconductors; Kokorin, A. I., Ed.; NOVA Science Publ., Inc.: New York, 2003; p 1.
9. Cavalieri, J. J.; Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 1341. Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1996, 700, 18445. Colombo, D. P., Jr.; Roussel, K. A.; Saeh, J.; Skinner, D. E.; Cavalieri, J. J.; Bowman, R. M. Chem. Phys. Lett. 1995, 232, 207. Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11752. Skinner, D. E.; Colombo, D. P., Jr.; Cavalieri, J. J.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 7853.
10. Cavalieri, J. J.; Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 1341. Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1996, 700, 18445. Colombo, D. P., Jr.; Roussel, K. A.; Saeh, J.; Skinner, D. E.; Cavalieri, J. J.; Bowman, R. M. Chem. Phys. Lett. 1995, 232, 207. Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11752. Skinner, D. E.; Colombo, D. P., Jr.; Cavalieri, J. J.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 7853.
11. Cavalieri, J. J.; Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 1341. Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1996, 700, 18445. Colombo, D. P., Jr.; Roussel, K. A.; Saeh, J.; Skinner, D. E.; Cavalieri, J. J.; Bowman, R. M. Chem. Phys. Lett. 1995, 232, 207. Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11752. Skinner, D. E.; Colombo, D. P., Jr.; Cavalieri, J. J.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 7853.
12. Cavalieri, J. J.; Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 1341. Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1996, 700, 18445. Colombo, D. P., Jr.; Roussel, K. A.; Saeh, J.; Skinner, D. E.; Cavalieri, J. J.; Bowman, R. M. Chem. Phys. Lett. 1995, 232, 207. Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11752. Skinner, D. E.; Colombo, D. P., Jr.; Cavalieri, J. J.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 7853.
13. Cavalieri, J. J.; Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 1341. Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1996, 700, 18445. Colombo, D. P., Jr.; Roussel, K. A.; Saeh, J.; Skinner, D. E.; Cavalieri, J. J.; Bowman, R. M. Chem. Phys. Lett. 1995, 232, 207. Colombo, D. P., Jr.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 11752. Skinner, D. E.; Colombo, D. P., Jr.; Cavalieri, J. J.; Bowman, R. M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 7853.
14. Serpone, N.; Lawless, D.; Khairutdinov, R.; Pelizzetti, E. J. Phys. Chem. 1995, 99, 16655.
15. Rothenberger, G.; Moser, J.; Graetzel, M.; Serpone, N.; Sharma, D. K. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 8054.
16. Henglein, A. Ber. Bunsen-Ges. Phys. Chem. 1982, 86, 241.
17. Bahnemann, D.; Henglein, A.; Spanhel, L. Faraday Discuss Chem. Soc. 1984, 78, 151.
18. Bahnemann, D.; Henglein, A.; Lilie, J.; Spanhel, L. J. Phys. Chem. 1984, 85, 709.
19. Bahnemann, D. W.; Hilgendorff, M.; Memming, R. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 4265.
20. Duonghong, D.; Ramsden, J.; Graetzel, M. J. Am. Chem. Soc. 1982, 104, 2977.
21. Yamakata, A.; Ishibashi, T.; Onishi, H. Chem. Phys. Lett. 2001, 333, 271.
22. Grela, M. A.; Colussi, A. J. J. Phys. Chem. 1996, 100, 18214.
23. Ellingson, R. J.; Asbury, J. B.; Ferrere, S.; Ghosh, H. N.; Sprague, J. R.; Lian, T.; Nozik, A. J. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6455. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Weng, Y.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10208. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6428. Asbury, J. B.; Ellingson, R. J.; Ghosh, H. N.; Ferrere, S.; Nozik, A. J.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 3110. Wang, Y.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. A 2000, 704, 4291. Weng, Y.-X.; Wang, Y.-Q.; Ashbury, J. B.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 93. Asbury, J. B.; Wang, Y.-Q.; Hao, E.; Ghosh, H. N.; Lian, T. Res. Chem. Internmed. 2001, 27, 393. Asbury, J. B.; Hao, E.; Wang, Y.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2001, 705, 4545.
24. Ellingson, R. J.; Asbury, J. B.; Ferrere, S.; Ghosh, H. N.; Sprague, J. R.; Lian, T.; Nozik, A. J. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6455. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Weng, Y.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10208. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6428. Asbury, J. B.; Ellingson, R. J.; Ghosh, H. N.; Ferrere, S.; Nozik, A. J.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 3110. Wang, Y.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. A 2000, 704, 4291. Weng, Y.-X.; Wang, Y.-Q.; Ashbury, J. B.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 93. Asbury, J. B.; Wang, Y.-Q.; Hao, E.; Ghosh, H. N.; Lian, T. Res. Chem. Internmed. 2001, 27, 393. Asbury, J. B.; Hao, E.; Wang, Y.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2001, 705, 4545.
25. Ellingson, R. J.; Asbury, J. B.; Ferrere, S.; Ghosh, H. N.; Sprague, J. R.; Lian, T.; Nozik, A. J. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6455. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Weng, Y.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10208. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6428. Asbury, J. B.; Ellingson, R. J.; Ghosh, H. N.; Ferrere, S.; Nozik, A. J.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 3110. Wang, Y.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. A 2000, 704, 4291. Weng, Y.-X.; Wang, Y.-Q.; Ashbury, J. B.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 93. Asbury, J. B.; Wang, Y.-Q.; Hao, E.; Ghosh, H. N.; Lian, T. Res. Chem. Internmed. 2001, 27, 393. Asbury, J. B.; Hao, E.; Wang, Y.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2001, 705, 4545.
26. Ellingson, R. J.; Asbury, J. B.; Ferrere, S.; Ghosh, H. N.; Sprague, J. R.; Lian, T.; Nozik, A. J. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6455. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Weng, Y.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10208. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6428. Asbury, J. B.; Ellingson, R. J.; Ghosh, H. N.; Ferrere, S.; Nozik, A. J.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 3110. Wang, Y.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. A 2000, 704, 4291. Weng, Y.-X.; Wang, Y.-Q.; Ashbury, J. B.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 93. Asbury, J. B.; Wang, Y.-Q.; Hao, E.; Ghosh, H. N.; Lian, T. Res. Chem. Internmed. 2001, 27, 393. Asbury, J. B.; Hao, E.; Wang, Y.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2001, 705, 4545.
27. Ellingson, R. J.; Asbury, J. B.; Ferrere, S.; Ghosh, H. N.; Sprague, J. R.; Lian, T.; Nozik, A. J. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6455. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Weng, Y.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10208. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6428. Asbury, J. B.; Ellingson, R. J.; Ghosh, H. N.; Ferrere, S.; Nozik, A. J.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 3110. Wang, Y.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. A 2000, 704, 4291. Weng, Y.-X.; Wang, Y.-Q.; Ashbury, J. B.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 93. Asbury, J. B.; Wang, Y.-Q.; Hao, E.; Ghosh, H. N.; Lian, T. Res. Chem. Internmed. 2001, 27, 393. Asbury, J. B.; Hao, E.; Wang, Y.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2001, 705, 4545.
28. Ellingson, R. J.; Asbury, J. B.; Ferrere, S.; Ghosh, H. N.; Sprague, J. R.; Lian, T.; Nozik, A. J. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6455. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Weng, Y.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10208. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6428. Asbury, J. B.; Ellingson, R. J.; Ghosh, H. N.; Ferrere, S.; Nozik, A. J.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 3110. Wang, Y.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. A 2000, 704, 4291. Weng, Y.-X.; Wang, Y.-Q.; Ashbury, J. B.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 93. Asbury, J. B.; Wang, Y.-Q.; Hao, E.; Ghosh, H. N.; Lian, T. Res. Chem. Internmed. 2001, 27, 393. Asbury, J. B.; Hao, E.; Wang, Y.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2001, 705, 4545.
29. Ellingson, R. J.; Asbury, J. B.; Ferrere, S.; Ghosh, H. N.; Sprague, J. R.; Lian, T.; Nozik, A. J. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6455. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Weng, Y.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10208. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6428. Asbury, J. B.; Ellingson, R. J.; Ghosh, H. N.; Ferrere, S.; Nozik, A. J.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 3110. Wang, Y.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. A 2000, 704, 4291. Weng, Y.-X.; Wang, Y.-Q.; Ashbury, J. B.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 93. Asbury, J. B.; Wang, Y.-Q.; Hao, E.; Ghosh, H. N.; Lian, T. Res. Chem. Internmed. 2001, 27, 393. Asbury, J. B.; Hao, E.; Wang, Y.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2001, 705, 4545.
30. Ellingson, R. J.; Asbury, J. B.; Ferrere, S.; Ghosh, H. N.; Sprague, J. R.; Lian, T.; Nozik, A. J. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6455. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Weng, Y.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10208. Ghosh, H. N.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 6428. Asbury, J. B.; Ellingson, R. J.; Ghosh, H. N.; Ferrere, S.; Nozik, A. J.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 3110. Wang, Y.; Asbury, J. B.; Lian, T. J. Phys. Chem. A 2000, 704, 4291. Weng, Y.-X.; Wang, Y.-Q.; Ashbury, J. B.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 93. Asbury, J. B.; Wang, Y.-Q.; Hao, E.; Ghosh, H. N.; Lian, T. Res. Chem. Internmed. 2001, 27, 393. Asbury, J. B.; Hao, E.; Wang, Y.; Ghosh, H. N.; Lian, T. J. Phys. Chem. B 2001, 705, 4545.
31. Howe, R. F.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1985, 89, 4495. Howe, R. F.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1987, 91, 3906. Moser, J.; Graetzel, M.; Gallay, R. Helv. Chem. Acta 1987, 70, 1596.
32. Howe, R. F.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1985, 89, 4495. Howe, R. F.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1987, 91, 3906. Moser, J.; Graetzel, M.; Gallay, R. Helv. Chem. Acta 1987, 70, 1596.
33. Howe, R. F.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1985, 89, 4495. Howe, R. F.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1987, 91, 3906. Moser, J.; Graetzel, M.; Gallay, R. Helv. Chem. Acta 1987, 70, 1596.
34. (a) Jaeger, C. D.; Bard, A. J. J. Phys. Chem. 1979, 83, 3146. Riegel, G.; Bolton, J. R. J. Phys. Chem. 1995, 99, 4215.
35. (a) Jaeger, C. D.; Bard, A. J. J. Phys. Chem. 1979, 83, 3146. Riegel, G.; Bolton, J. R. J. Phys. Chem. 1995, 99, 4215.
36. (b) Nosaka, Y.; Komori, S.; Yawata, K.; Hirakawa, T.; Nosaka, A. Y. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 4731 and references therein.
37. Rajh, T.; Nedeljkovic, J. M.; L. X. Chen, O. P.; Thurnauer, M. C. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 3515. Dubinski, A. A.; Perekhotsev, G. D.; Poluektov, O. G.; Rajh, T.; Thurnauer, M. C. J. Phys. Chem. B 2002, 706, 938.
38. Rajh, T.; Nedeljkovic, J. M.; L. X. Chen, O. P.; Thurnauer, M. C. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 3515. Dubinski, A. A.; Perekhotsev, G. D.; Poluektov, O. G.; Rajh, T.; Thurnauer, M. C. J. Phys. Chem. B 2002, 706, 938.
39. Micic, O. I.; Zhang, Y.; Cromack, K. R.; Trifunac, A. D.; Thurnauer, M. C. J. Phys. Chem. 1993, 97, 7277 and 13284.
40. Ishibashi, K.; Fujishima, A.; Watanabe, T.; Hashimoto, K. J. Photochem. Photobiol. A 2000, 134, 139. See also Nosaka, Y.; S. Komori; Yawata, K.; Hirakawa, T.; Nosaka, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 4731.
41. Ishibashi, K.; Fujishima, A.; Watanabe, T.; Hashimoto, K. J. Photochem. Photobiol. A 2000, 134, 139. See also Nosaka, Y.; S. Komori; Yawata, K.; Hirakawa, T.; Nosaka, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2003, 5, 4731.
42. Gao, R.; Stark, J.; Bahnemann, D. W.; Rabani, J. J. Photochem. Photobiol. A 2002, 148, 387. See also Sun, L.; Bolton, J. R. J. Phys. Chem. 1996, 700, 4127.
43. Gao, R.; Stark, J.; Bahnemann, D. W.; Rabani, J. J. Photochem. Photobiol. A 2002, 148, 387. See also Sun, L.; Bolton, J. R. J. Phys. Chem. 1996, 700, 4127.
44. Rabani, J.; Yamashita, K.; Ushida, K.; Stark, J.; Kira, A. J. Phys. Chem. B 1998, 702, 1689.
45. Warman, J. M.; de Haas, M. P.; Pichat, P.; Koster, T. P. M.; van der Zouwen-Assink, E. A.; Mackor, A.; Cooper, R. Radiat. Phys. Chem. 1991, 37, 433.
46. Yoshihara, T.; Katoh, R.; Furube, A.; Tamaki, Y.; Murai, M.; Hara, K.; Murata, S.; Arakawa, H.; Tachiya, M. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 3817.
47. Yamakata, A.; Ishibashi, T.; Onishi, H. J. Phys. Chem. B 2002, 706, 9122. Yamakata, A.; Ishibashi, T.; Onishi, H. Chem. Phys. Lett. 2003, 376, 576.
48. Yamakata, A.; Ishibashi, T.; Onishi, H. J. Phys. Chem. B 2002, 706, 9122. Yamakata, A.; Ishibashi, T.; Onishi, H. Chem. Phys. Lett. 2003, 376, 576.
49. Shkrob, I. A.; Sauer, M. C., Jr.; Gosztola, D. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 12512.
50. Koelle, U.; Moser, J.; Graetzel, M. Inorg. Chem. 1985, 24, 2253.
51. Boschloo, G.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 7860. Enright, B.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. 1996, 700, 1027. O'Regan, B.; Graetzel, M.; Fitzmaurice, D. Chem. Phys. Lett. 1991, 785, 89. Redmond, G.; Fitzmaurice, D.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1993, 97, 6951. Rothenberger, G.; Fitzmaurice, D.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1992, 96, 5983.
52. Boschloo, G.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 7860. Enright, B.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. 1996, 700, 1027. O'Regan, B.; Graetzel, M.; Fitzmaurice, D. Chem. Phys. Lett. 1991, 785, 89. Redmond, G.; Fitzmaurice, D.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1993, 97, 6951. Rothenberger, G.; Fitzmaurice, D.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1992, 96, 5983.
53. Boschloo, G.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 7860. Enright, B.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. 1996, 700, 1027. O'Regan, B.; Graetzel, M.; Fitzmaurice, D. Chem. Phys. Lett. 1991, 785, 89. Redmond, G.; Fitzmaurice, D.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1993, 97, 6951. Rothenberger, G.; Fitzmaurice, D.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1992, 96, 5983.
54. Boschloo, G.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 7860. Enright, B.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. 1996, 700, 1027. O'Regan, B.; Graetzel, M.; Fitzmaurice, D. Chem. Phys. Lett. 1991, 785, 89. Redmond, G.; Fitzmaurice, D.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1993, 97, 6951. Rothenberger, G.; Fitzmaurice, D.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1992, 96, 5983.
55. Boschloo, G.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. B 1999, 705, 7860. Enright, B.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. 1996, 700, 1027. O'Regan, B.; Graetzel, M.; Fitzmaurice, D. Chem. Phys. Lett. 1991, 785, 89. Redmond, G.; Fitzmaurice, D.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1993, 97, 6951. Rothenberger, G.; Fitzmaurice, D.; Graetzel, M. J. Phys. Chem. 1992, 96, 5983.
56. Safrany, A.; Gao, R.; Rabani, J. J. Phys. Chem. B 2000, 704, 5848.
57. Kamat, P. V.; Bedja, I.; Hotchandani. J. Phys. Chem. B 1994, 98, 9137. Kormann, C.; Bahnemann, D. W.; Hoffmann, M. R. J. Phys. Chem. 1988, 92, 5196.
58. Kamat, P. V.; Bedja, I.; Hotchandani. J. Phys. Chem. B 1994, 98, 9137. Kormann, C.; Bahnemann, D. W.; Hoffmann, M. R. J. Phys. Chem. 1988, 92, 5196.
59. Furube, A.; Asahi, T.; Masuhara, H.; Yamashita, H.; Anpo, M. J. Phys. Chem. 1999, 705, 3120.
60. Arbour, C.; Sharma, D. K.; Langford, C. H. J. Phys. Chem. 1990, 94, 331.
61. Dimitrijevic, N. M.; Saponjic, Z. V.; Bartels, D. M.; Thurnauer, M. C.; Tiede, D. M.; Rajh, T. J. Phys. Chem. B 2003, 707, 7368.
62. Cline, J. A.; Jonah, C. D.; Bartels, D. M. Rev. Sci. Instrum. 2002, 75, 3909.
63. Gao, R.; Safrany, A.; Rabani, J. Radiat. Phys. Chem. 2003, 67, 25.
64. Such a conclusion is in accord with several other kinetic studies, suggesting that hole scavenging by chemisorbed molecules occurs on picosecond or femtosecond time scale (e.g., refs 4 and 14).
65. Beermann, N.; Boschloo, G.; Hagfeldt, A. J. Photochem. Photobiol. A 2002, 152, 213.
66. Goldstein, S.; Czapski, G.; Rabani, J. J. Phys. Chem. 1994, 98, 6586.
67. Tachikawa, T.; Tojo, S.; Fujitsuka; Majima, T. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 5859. Langmuir 2004, 20, 2753. Tojo, S.; Tachikawa, T.; Fujitsuka; Majima, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 960.
68. Tachikawa, T.; Tojo, S.; Fujitsuka; Majima, T. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 5859. Langmuir 2004, 20, 2753. Tojo, S.; Tachikawa, T.; Fujitsuka; Majima, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 960.
69. Tachikawa, T.; Tojo, S.; Fujitsuka; Majima, T. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 5859. Langmuir 2004, 20, 2753. Tojo, S.; Tachikawa, T.; Fujitsuka; Majima, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 960.
70. Lawless, D.; Serpone, N.; Meisel, D. J. Phys. Chem. 1991, 95, 5166.
71. Rajh, T.; Saponjic, Z. V.; Micic, O. I. Langmuir 1992, 8, 1265.
72. A modification of the latter scenario, suggested to us by T. Rajh, is rapid injection of the electron from a ketyl radical (formed by oxidation of polyol) followed by the formation of a new type of trapped electron (for methanol, this process was observed by low-temperature EPR, see refs 3 and 18). Such a scenario seems unlikely given the low rate constants for this electron-injection reaction in the water bulk (where such reactions occur on the millisecond time scale; see ref 32 and Gao, R.; Safrany, A.; Rabani, J. Radiat. Phys. Chem. 2002, 65, 599). Even if the radical anchored at the nanoparticle surface reacted faster (and the formation dynamics of IR absorbance from the C=0 group on rutile surface covered by 2-propanol studied in ref 24 suggest otherwise, indicating a half-life >50 μs), this scenario would present the same difficulty as the scenarios considered above.
73. Boschloo, G.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. B. 1999, 103, 2228. See also Haque, S. A.; Tachibana, Y.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 1745, Boschloo, G. K.; Goossens, A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 19489.
74. Boschloo, G.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. B. 1999, 103, 2228. See also Haque, S. A.; Tachibana, Y.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 1745, Boschloo, G. K.; Goossens, A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 19489.
75. Boschloo, G.; Fitzmaurice, D. J. Phys. Chem. B. 1999, 103, 2228. See also Haque, S. A.; Tachibana, Y.; Klug, D. R.; Durrant, J. R. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 1745, Boschloo, G. K.; Goossens, A. J. Phys. Chem. 1996, 100, 19489.
76. Durrant, J. R. J. Photochem. Photobiol. A 2002, 148, 5.
77. 2 and its interfaces; Pantelides, S. T., Ed.; Pergamon Press: New York, 1978; p 232.
78. Tang, H.; Levy, F. J.; Berger, H.; Schmid, P. E. Phys. Rev. B 1995, 52, 7771.
79. Tang, H.; Pasad, K.; Sanjines, R.; Schmid, P. E.; Lévy, F. J. Appl. Phys. 1994, 75, 2042.
80. Szczepankiewicz, S. H.; Colussi, A. J.; Hoffmann, M. R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 9842. Szczepankiewicz, S. H.; Moss, J. A.; Hoffmann, M. R. J. Phys. Chem. B 2002, 706, 2922.
81. Szczepankiewicz, S. H.; Colussi, A. J.; Hoffmann, M. R. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 9842. Szczepankiewicz, S. H.; Moss, J. A.; Hoffmann, M. R. J. Phys. Chem. B 2002, 706, 2922.
82. Turner, G. M.; Beard, M. C.; Schmuttenmaer, C. A. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 11716.
83. Savenije, T. J.; de Hass, M. P.; Warman, J. M. Z. Phys. Chem. 1999, 212, 201. Warman, J. M.; de Haas, M. P.; Pichat, P.; Serpone, N. J. Phys. Chem. 1991, 95, 8858. Kroeze, J. A.; Savenije, T. J.; Warman, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7608-7618.
84. Savenije, T. J.; de Hass, M. P.; Warman, J. M. Z. Phys. Chem. 1999, 212, 201. Warman, J. M.; de Haas, M. P.; Pichat, P.; Serpone, N. J. Phys. Chem. 1991, 95, 8858. Kroeze, J. A.; Savenije, T. J.; Warman, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7608-7618.
85. Savenije, T. J.; de Hass, M. P.; Warman, J. M. Z. Phys. Chem. 1999, 212, 201. Warman, J. M.; de Haas, M. P.; Pichat, P.; Serpone, N. J. Phys. Chem. 1991, 95, 8858. Kroeze, J. A.; Savenije, T. J.; Warman, J. M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7608-7618.
86. Breckenridge, R. G.; Hosler, W. R. Phys. Rev. 1953, 91, 793. Frederikse, H. P. R. J. Appl. Phys. 1961, 32, 2211. Forro, L.; Chauvet, O.; Emin, D.; Zuppiroli, L.; Berger, H.; Lévy, F. J. Appl. Phys. 1994, 75, 633. See also ref 49.
87. Breckenridge, R. G.; Hosler, W. R. Phys. Rev. 1953, 91, 793. Frederikse, H. P. R. J. Appl. Phys. 1961, 32, 2211. Forro, L.; Chauvet, O.; Emin, D.; Zuppiroli, L.; Berger, H.; Lévy, F. J. Appl. Phys. 1994, 75, 633. See also ref 49.
88. Breckenridge, R. G.; Hosler, W. R. Phys. Rev. 1953, 91, 793. Frederikse, H. P. R. J. Appl. Phys. 1961, 32, 2211. Forro, L.; Chauvet, O.; Emin, D.; Zuppiroli, L.; Berger, H.; Lévy, F. J. Appl. Phys. 1994, 75, 633. See also ref 49.
89. Martin, S. T.; Herrmann, H.; Hoffmann, M. R. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1994, 90, 3315 and 3323.
90. 2 nanoparticle could only be higher.
91. Szczepankiewicz, S. H.; Moss, J. A.; Hoffmann, M. R. J. Phys. Chem. B 2002, 706, 7654.
92. Lisachenko, A. A.; Kuznetsov, V. N.; Zakharov, M. N.; Mikhailov, R. V. Kinet. Catal. 2004, 45, 189 and references therein.