Chemisorption of transition-metal atoms on boron- And nitrogen-doped carbon nanotubes: Energetics and geometric and electronic structures

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 113, Issue 17, 2009, Pages 7069-7078

  An, Wei ^a   Turner, C Heath ^a  

^a University of Alabama   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

BINDING STRENGTH; BORON-DOPING; HELICITY; HETEROGENEOUS CATALYSIS; MULTIPLE BONDS; NITROGEN-DOPED; NITROGEN-DOPING; SINGLE-WALL CARBON NANOTUBES; SPIN-POLARIZED DENSITY FUNCTIONAL THEORY; TRANSITION METAL ATOMS;

ATOMS; BINDING ENERGY; BORON; CHEMISORPTION; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DOPING (ADDITIVES); ELECTROCATALYSIS; ELECTRONIC PROPERTIES; ELECTRONIC STRUCTURE; FUEL CELLS; NITROGEN; TRANSITION METALS;

CARBON NANOTUBES;

EID: 65549146955     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp9000913     Document Type: Article

References (54)

1. Iijima, S. Nature 1991, 354, 56.
2. Iijima, S.; Ichihashi, T. Nature 1993, 363, 603.
3. Thess, A.; Lee, R.; Nikolaev, P.; Dai, H.; Petit, P.; Robert, J.; Xu, C; Lee, Y. H.; Kim, S. G.; Rinzler, A. G.; Colbert, D. T.; Scuseria, G. E.; Tománek, D.; Fischer, J. E.; Smalley, R. E. Science 1996, 273, 483.
4. Wildöer, J. W. G.; Venema, L. C; Rinzler, A. G.; Smalley, R. E.; Dekker, C. Nature 1998, 391, 59.
5. Odom, T. W.; Huang, J. L.; Kim, P.; Lieber, C. M. Nature 1998, 391, 62.
6. Bethune, D. S.; Klang, C. H.; de Vries, M. S.; Gorman, G.; Savoy, R.; Vazquez, J.; Beyers, R. Nature 1993, 363, 605.
7. Avouris, P.; Chen, J. Mater. Today 2006, 9, 46.
8. Sahoo, S.; Kontos, T.; Furer, J.; Hoffmann, C; Graber, M.; Cottet, A.; Schonenberger, C. Nat. Phys. 2005, 1, 99.
9. Planeix, J. M.; Coustel, N.; Coq, J.; Brotons, V.; Kumbhar, P. S.; Dutartre, R.; Geneste, P.; Bernier, P.; Ajayan, P. M. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 7935.
10. Kongkanand, A.; Kuwabata, S.; Girishkumar, G.; Kamat, P. Langmuir 2006, 22, 2392.
11. Kong, J.; Franklin, N. R.; Zhou, C; Chapline, M. G.; Peng, S.; Cho, K.; Dai, H. Science 2000, 287, 622.
12. Baughman, R. H.; Zakhidov, A. A.; de Heer, W. A. Science 2002, 297, 787.
13. See a special issue on carbon nanotubes in the following: Acc. Chem. Res. 2002, 35, 997.
14. Javey, A. ACS Nano 2008, 2, 1329.
15. Georgakilas, V.; Gournis, D.; Tzitzios, V.; Pasquato, L.; Guldi, D. M.; Prato, M. J. Mater. Chem. 2007, 17, 2679.
16. Tans, S. J.; Verschueren, R. M.; Dekker, C. Nature 1998, 393, 49.
17. Collins, P. G.; Arnold, M. S.; Avouris, P. Science 2001, 292, 706.
18. Bachtold, A.; Hadley, P.; Nakanishi, T.; Dekker, C. Science 2001, 294, 1317.
19. Keren, K; Berman, R. S.; Buchstab, E.; Sivan, U.; Braun, E. Science 2003, 302, 1380.
20. Guo, X. F.; Small, J. P.; Klare, J. E.; Wang, Y.; Purewal, M. S.; Tam, I. W.; Hong, B. H.; Caldwell, R.; Huang, L.; O'Brien, S.; Yan, J.; Breslow, R.; Wind, S. J.; Hone, J.; Kim, P.; Nuckolls, C. Science 2006, 311, 356.
21. Qi, P.; Javey, A.; Rolandi, M.; Wang, Q.; Yenilmez, E.; Dai, H. J. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 11774.
22. Wei, D.; Liu, Y.; Cao, L.; Wang, Y.; Zhang, H.; Yu, G. Nano Lett. 2008, 8, 1625.
23. Durgun, E.; Dag, S.; Ciraci, S.; Gulseren, O. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 575, see spin-polarized calculation results.
24. Stéphan, O.; Ajayan, P. M.; Colliex, C; Redlich, P.; Lambert, J. M.; Bernier, P.; Lefin, P. Science 1994, 266, 1683.
25. Han, W.; Bando, Y.; Kurashima, K.; Sato, T. Chem. Phys. Lett. 1999, 299, 368.
26. Golberg, D.; Bando, Y.; Han, W.; Kurashima, K.; Sato, T. Chem. Phys. Lett. 1999, 308, 337.
27. Golberg, D.; Bando, Y.; Bourgeois, L.; Kurashima, K.; Sato, T. Carborn 2000, 38, 2017.
28. Gai, P. L.; Stéphan, O.; McGuire, K.; Rao, A. M.; Dresselhaus, G; Dresselhaus, M. S.; Colliex, C. J. Mater. Chem. 2004, 14, 669.
29. Wei, B.; Spolenak, R.; Kohler-Redlich, P.; Rühle, M.; Arzt, E. Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 3149.
30. Charlier, J. C; Terrones, M.; Baxendale, M.; Meunier, V.; Zacharia, T.; Rupesinghe, N. L.; Hsu, W. K.; Grobert, N.; Terrones, H.; Amaratunga, G A. J. Nano Lett. 2002, 2, 1191.
31. Carroll, D. L.; Redlich, P.; Blase, X.; Charlier, J.-C; Curran, S.; Ajayan, P. M.; Roth, S.; Rühle, M. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 2332.
32. Acharya, C. K.; Turner, C. H. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17706.
33. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1993, 47, 558.
34. Kresse, G; Furthmüller, J. Comput Mater Sci. 1996, 6, 15.
35. Kresse, G.; Furthmüller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169.
36. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865.
37. Blöchl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953.
38. Kresse, G.; Joubert, D. Phys Rev B 1999, 59, 1758.
39. Hobbs, D.; Hafner, J.; SpiŠák, D. Phys. Rev. B 2003, 68, 014407.
40. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys Rev B 1976, 13, 5188.
41. Methfessel, M.; Paxton, A. Phys. Rev. B 1989, 40, 3616.
42. Sidik, R. A.; Anderson, A. B.; Subramanian, N. P.; Kumaraguru, S. P.; Popov, B. N. J. Phys Chem B 2006, 110, 1787.
43. Fuentes, G. G.; Borowiak-Palen, E.; Knupfer, M.; Pichler, T.; Fink, J.; Wirtz, L.; Rubio, A. Phys. Rev. B 2004, 69, 245403.
44. Czerw, R.; Terrones, M.; Charlier, J. C; Blase, X.; Foley, B.; Kamalakaran, R.; Grobert, N.; Terrones, H.; Ajayan, P. M.; Blau, W.; Tekleab, D.; Rühle, M.; Carroll, D. L. Nano Lett. 2001, 1, 457.
45. Crespi, V. H.; Cohen, M. L.; Rubio, A. Phys. Rev. Lett. 1997, 79, 2093.
46. Xiao, K.; Liu, Y. Q.; Hu, P. A.; Yu, G.; Sun, Y. M.; Zhu, D. B. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8614.
47. Zhang, W. J.; Zhang, J. Y.; Li, P. J.; Shen, X.; Zhang, Q. F.; Wu, J. L. Nanotechnoloey 2008, 19, 085202.
48. Choi, Y. M.; Lee, D. S.; Czerw, R.; Chiu, P. M.; Grobert, N.; Terrones, M.; Reyes-Reyes, M.; Terrones, H.; Charlier, J. C; Ajayan, P. M.; Roth, S.; Carroll, D. L.; Park, Y. W. Nano Lett. 2003, 3, 839.
49. Wu, X. J.; Zeng, X. C. J Chem Phys. 2006, 125, 044711.
50. Gambardella, P.; Rusponi, S.; Veronese, M.; Dhesi, S. S.; Grazioli, G.; Dallmeyer, A.; Cabria, I.; Zeller, R.; Dederichs, P. H.; Kern, K.; Carbone, C; Brune, H. Science 2003, 300, 1130.
51. Smogunov, A.; Dal Corso, A.; Delin, A.; Weht, R.; Tosatti, E. Nat. Nanotechno. 2008, 3, 22.
52. An, W.; Wu, X.; Yang, J. L.; Zeng, X. C. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 14105.
53. Gambardella, P.; Dallmeyer, A.; Maiti, K.; Malagoli, M. C; Eberhardt, W.; Kern, K.; Carbone, C. Nature 2002, 416, 301.
54. Acharya, C. K.; Turner, C. H. P. Phem C 2007, 111, 14804.