Hydrogen storage mediated by Pd and Pt nanoparticles

ChemPhysChem

Volumn 10, Issue 15, 2009, Pages 2566-2576

  Yamauchi, Miho ^a,b,c   Kobayashi, Hirokazu ^a,d   Kitagawa, Hiroshi ^a,b,e  

^a KYUSHU UNIVERSITY   (Japan)

^b JAPAN SCIENCE AND TECHNOLOGY AGENCY   (Japan)

^c HOKKAIDO UNIVERSITY   (Japan)

^d WASHINGTON UNIVERSITY IN ST LOUIS   (United States)

^e KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

Core shell materials; Hydrogen storage; Nanoparticles; Palladium; Platinum

Indexed keywords

ATOMS; METAL NANOPARTICLES; NANOPARTICLES; PALLADIUM; PALLADIUM COMPOUNDS; PARTICLE SIZE; PLATINUM; SOLUBILITY;

BIMETALLIC NANOPARTICLES; CORE-SHELL MATERIALS; EQUILIBRIUM PRESSURE; HYDROGEN ABSORPTION; HYDROGEN SOLUBILITY; HYDROGEN STORAGE MEDIA; HYDROGEN STORAGE MEDIUM; HYDROGEN STORAGE PROPERTIES;

HYDROGEN STORAGE;

EID: 70350129755     PISSN: 14394235     EISSN: 14397641     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/cphc.200900289     Document Type: Review

References (130)

1. L. Schlapbach, A. Züttel, Nature 2001,414, 353-358.
2. a) http://www.hyclrogen.energy.gov/index.html
3. b) http://www1.eere.energy.gov/hydrogenandfuelcells/mypp/.
4. a)C. Liu, Y. Y. Fan, M. Liu, H.T. Cong, H. M. Cheng, M.S. Dresselhaus, Science 1999, 286, 1127-1129
5. b) R. H. Baughman A. A. Zakhidov, W. A. de Heer, Science 2002, 297, 787-792
6. c) P. Chen, Z. Xiong, J. Luo, J. Lin, K. L. Tan, Nature 2002, 420, 302-304
7. d) B. Panella, M. Hirscher, S. Roth, Carbon 2005, 43, 2209-2214.
8. a) N. L. Rosi, J. Eckert, M. Eddaoudi, D. V. Vodak, J. Kim, M. O'Keeffe, O. M. Yaghi, Science 2003, 300,1127-1129
9. b) J. L. C. Rowsell, O. M. Yagi, B. Xiao, P. Wheatley, X. Zhao, A.J. Fletcher, S. Fox, A.G. Rossi, I.L. Meson, S. Bordiga, L. Regli, K. M. Thomas, R. E. Morris, J. Am. Chem. Soc. 2007, 129,1203-1209
10. c)J. G. Vitillo, L. Regli, S. Chavan, G. Ricchiardi, G. Spoto, P. D. C. Dietzel, S. Bordiga, A. Zecchina, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 8386-8396
11. d) M. Hirscher, B. Panella, Scr. Mater. 2007, 56, 809812
12. e) R. E. Morris, P. S. Wheatley, Angew. Chem. 2008, 120, 5044-5059
13. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 4966-4981
14. f)G. Férey, Dalton Trans. 2009,4400-4415.
15. a) S. Orimo, Y. Nakamori, J. R. Eliseo, A. Züttel, C. M. Jensen, Chem. Rev. 2007, 107, 4111-4132
16. b) B. Bogdanovic, M. Schwickardi, J. Alloys Compd. 1997, 253, 1
17. c) X. Z. Xiao, L. X. Chen, X. L. Fan, X. H. Wang, C. P. Chen, Y. Q. Lei, Q. D. Wang, Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 041907
18. d) F. E. Pinkerton, G. Meisner, M. Meyer, M. Balogh, M.J. Kundrat, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 6
19. M. Aokl, K. Miwa, T. Noritake, G. Kitahara, Y. Nakamori, S. Orimo, S. Towata, Appl. Phys. A 2005, 80,1409-1412
20. e) W. Luo, J. Alloys Compd. 2004, 381, 284-287.
21. B. Bogdanovic, K. Bohmhammel, B. Chirist, A. Reiser, K. Schllchte, R. Vehlen, U. Wolf, J. Alloys Compd. 1999,282, 84-92.
22. M. S. Dresselhaus, I. L. Thomas, Nature 2001, 414, 332-337.
23. a) C. D. Gallet, Jr., H. Ehrenreich, J. A. Weiss, Phys. Rev. B 1978, 17,1940-1957
24. b) P. Brill, J. Voitländer, Ber. Bunsen-Ges. 1973, 77,1097-1103.
25. Y. Li, R. T. Yang, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8136-8137.
26. C. Lin, T. Xu, J. Yu, Q. Ge, Z. Xiao, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 8513-8517.
27. a)W.C. Conner, Jr., J. L. Falconer, Chem. Rev. 1995, 95, 759-788
28. b)A.D. Lueking, R. T. Yang, Appl. Catal. A 2004,265, 259-268.
29. a)M. Haruta, T. Kobayashi, H. Sano, N. Yamada, Chem. Lett. 1987, 16, 405-408
30. b)C.T. Campbell, Science 2004, 306, 234-235
31. c)M. Haruta, Chem. Rec. 2003, 3, 75-87
32. d) M. Valden, X. Lai, D. W. Goodman, Science 1998, 281, 1647-1650.
33. R. Kubo, J. Phys. Soc. Jpn. 1962, 17, 975-986.
34. M. Yamauchi, R. Ikeda, H. Kitagawa, M. Takata, J. Phys. Chem. C 2008, 112, 3294-3299.
35. a) R. Schulz, J. Huot, G. Liang, S. Boily, G. Lalande, M. C. Denis, J. P. Dodelet, Mater. Sci. Eng. A 1999, 267, 240-245
36. b)V. Bérubé, G. Radtke, M. Dresseihous, G. Chen, Int. J. Energy Res. 2007, 31,637-663.
37. a)T. Graham, Philos. Trans. R. Soc. London 1866, 156, 399-439
38. b)J.R. Lacher, Proc. R. Soc. London Ser. A 1937, 161, 525-545.
39. A. Pundt, R. Kirchheim, Annu. Rev. Mater. Res. 2006,36, 555-608.
40. a) T. Mutschele, R. Kirchheim, Ser. Metall. 1987, 21,1101
41. b) J. W. Hanneken, M. Sulelman, N. M. Jisawal, O. Dankert, M. T. Reetz, C. Bahts, R. Kirchheim, A. J. Pundt, J. Alloys Compd. 2003, 356-357, 644-648.
42. J. A. Eastman, L.J. Thompson, B. J. Kestel, Phys. Rev. B 1993, 48, 84-92.
43. a) H. Natter, B. Wettmann, H. Heisel, R. Hempelmann, J. Alloys Compd. 1997, 253-254, 84-86
44. b)S. Rather, R. Zacharia, S.W. Hwang, M. Niak, K. S. Nahm, Chem. Phys. Lett. 2007, 438, 78-84
45. c) T. Kuji, H. Uchlda, M. Sato, W. Cul, J. Alloys Compd. 1999, 293-295, 19-22
46. d)T. Kuji, Y. Matsubara, H. Uchida, T. Aizawa, J. Alloys Compd. 2002, 330-332, 718-722
47. e) S. Kishore, J. A. Nelson, J. H. Adair, P. C. Eklund, J. Alloys Compd. 2005, 389, 234-242
48. f) M. Suleiman, D. Fritsch, C. Borchers, M. Guerdane, A. Pundt, Int. J. Mater. Res. 2008, 99, 528-534
49. g) A. Pundt, M. Suleiman, C. Bähtz, M.T. Reetz, R. Kirchiheim, N.M. Jisrawi, Mater. Sci. Eng. B 2003, 108,19-23.
50. a) M. Nakaya, M. Kanehara, M. Yamauchi, H. Kitagawa, T. Teranishi, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 7231-7234
51. b)M. Fujishima, M. Yamauchi, R. lkeda, T. Kubo, K. Nakasuji, H. Kitagawa, Solid State Phenom. 2006, 111, 107-110
52. c)T. Ishimoto, M. Tachikawa, M. Yamauchi, H. Kitagawa, H. Tokiwa, U. Nagashima, J. Phys. Soc. Jpn. 2004, 73, 1775-1780
53. d)T. Ishimoto, M. Tachikawa, M. Yamauchi, H. Kitagawa, H. Tokiwa, U. Nagashima, Chem. Phys. Lett. 2003, 372, 503-507
54. e) H. Kobayashi, M. Yamauchi, R. Ikeda, H. Kitagawa, Chem. Commun. 2009,4806-4808.
55. Y. Isobe, M. Yamauchi, R. Ikeda, H. Kitagawa, Synth. Met. 2003, 135-136 757-758.
56. a) W. R. Lee, M. G. Kim, J. R. Choi, J. I. Park, S. J. Ko, S. J. Oh, J. Cheon, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16090-16097
57. b) W. Zhao, J. Gu, L. Zhang, H. Chen, J. Shi, J. Am. Chem. Soc 2005, 127, 8916-8917
58. c) O. Masala, R. Sechadri, J. Am. Chem. Soc 2005, 127, 9354-9355
59. d) L. Y. Yang, L. Luo, Q. Fan, M. Suzuki, I. S. Suzuki, M. H. Engelhard, Y. Lin, N. Kim, J. Q. Wang, C. J. Zhong, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 21 593-21 601
60. e) V. Skumryev, S. Stoyanov, Y. Zhang, G. Hadjipanayis, D. Givord, J. Nogés, Nature 2003, 423, 850-853
61. f) H. Zeng, J. Li, Z. L. Wang, J. P. Liu, S. Sun, Nano Lett. 2004,4,187-190.
62. a)D. Gerion, F. Pinaud, S.C. Williams, W.J. Parak, D. Zanchet, S. Welss, A. P. Alivlsatos, J. Phys. Chem. B 2001, 105, 8861-8871
63. b) S. Mandai, P. R. Selvakannan, R. Pasricha, M.J. Sastry, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 8440-8441
64. c)B. O. Dabbousi, J. Rodrlguez-viejo, F. V. Mikulec, J. R. Heine, H. Mattoussi, R. Ober, K. F. Jensen, M. G. Bawendi, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 9463-9475
65. d) M. Danek, K. F. Jensen, C.B. Murray, M. G. Bawendi, Chem. Mater. 1996, 8, 173-180
66. e)X. Pene, M.C. Schlamp, A. V. Kadvanich, A. P. Alivisatos, J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7019-7029.
67. a) N. Toshima, Y. Shiraishi, A. Shiotsuki, D. Ikenaga, Y. Wang, Eur. Phys. J. D 2001, 16, 209-212
68. b)J. Zeng, J. Yang, J. Y. Lee, W.J. Zhou, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 24606-24611
69. c)J. Zhang, F.H.B. Lima, M. H. Shao, K. Sasaki, J. X. Wang, J. Hanson, R. R. Adzic, J. Phys. Chem. B 2005, 109, 22701-22704
70. d) R. W.J. Scott, O. M. Wilson, S. K. Oh, E. A. Kenik, R. M. Crooks, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15583-15591
71. e)S. Zhou, B. Varughese, B. Eichhorn, G. Jackson, K. Macilwrath, Angew. Chem. 2005, 117, 4615-4619
72. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44,4539-4543.
73. H. Kobayashi, M. Yamauchi, H. Kitagawa, Y. Kubota, K. Kato, M. Takata, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130,1818-1819.
74. a) M. Faraday, Philos. Trans. R. Soc. London 1857, 147, 145
75. b)M. Brust, M. Walker, D. Bethell, D. J. Shiffrin, R. J. Whyman, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1994, 801
76. c)S. Sun, C. B. Murray, D. Weller, L Folks, A. Moser, Science 2000, 287, 1989-1992
77. d) N. Tian, Z. Zhou, S. Sun, J. Phys. Chem. C 2009, 112, 19801-19817
78. e) G. Schmid, R. Boese, R. Pfeil, F. Bandermann, S. Meyer, G. H. M. Calis, J. W. A. Van der Velden, Chem. Ber. 1981, 114, 3634-3642
79. f) G. Schmid, Inorg. Synth. 1990, 7, 214-218
80. g) H. Bönnemann, W. Brijoux, R. Brinkmann, E. Dinjus, T. Joussen, B. Korail, Angew. Chem. 1991, 103, 1344-1346
81. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1991, 30, 1312-1314
82. h) H. Bönnemann, R. M. Richards, Eur. J. Inorg. Chem. 2001, 2455-2480.
83. a) T. Yonezawa, N. Toshima in Advanced Functional Molecules and Polymers, Vol.2 (Ed.: H. S. Nalwa), Gordon & Breach, New York, 2001, p. 65;
84. b) H. Tsunoyama, H. Sakurai, Y. Negishl, T. Tsukuda, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9374-9375.
85. T. Teranishi, M. Miyake, Chem. Mater. 1998, 10, 594-600.
86. a) T. Teranishi, H. Horl, M. Miyake, J. Phys. Chem. B 1997, 101, 5774-5776
87. b) T. Teranishl, M. Hosoe, T. Tanaka, M. Miyake, J. Phys. Chem. B 1999, 103,3818-3827.
88. H. Kobayashi, M. Yamauchi, H. Kitagawa, Y. Kubota, K. Kato, M. Takata, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130,1828-1829.
89. R. Kltaura, S. Kitagawa, Y. Kubota, T. Kobayashi, K. Kindo, M. Yoshimi, A. Matsuo, M. Kobayashi, H. Chang, T. Ozawa, M. Suzuki, M. Sakata, M. Takata, Science 2002, 298, 2358-2361.
90. A. Le Bail, H. Duroy, J. L. Fourquet, Mater. Res. Bull. 1988, 23, 447-452.
91. a) R. E. Norberg, Phys. Rev. 1952, 86, 745
92. b) C. L. Wiley, F. Y. Fradin, Phys. Rev. B 1978, 17, 3462-3467
93. c) D.J. Barablno, C. Dybowski, Solid State Nucl. Magn. Reson. 1992, 1, 5-12
94. d)P. Brill, J. Voitländer, Ber. BunsenGes. 1973, 77, 1097-1103
95. e)M. Polisset, J. Fraissard, Colloids Surf. A 1993, 72, 197-206
96. f) E. F. W. Seymour, R. M. Cotts, W. D. Williams, Phys. Rev. Lett. 1975, 35, 165-167
97. g)J. W. Hanneken, D.B. Baker, M.S. Conradl, J. A. Eastman, J. Alloys Compd. 2002, 330-332, 714-717
98. h) D. S. Sibirtsev, A. V. Skripov, N. Natter, R. Hempelmann, Solid State Commun. 1998, 108, 583-586
99. i) H. E. Avram, R. L Armstrong, Phys. Rev. B 1986, 34, 6121-6125
100. j)A. A. Chen, A.J. Benesi, M. A. Vannice, J. Catal. 1989, 119, 14-32
101. k)S. R. Kreitzman, R. L. Armstrong, Phys. Rev. B 1982, 25, 2046-2049
102. R.C. Bowman,Jr., G. Bambakidis, G.C. Abell, A. Attalla, B.D. Craft, Phys. Rev. B 1988, 37, 9447-9454.
103. M. Yamauchi, H. Kitagawa, Synth. Met. 2005, 153, 353-356.
104. E. Wicke, H. Brodowsky, S. Züchner, Hydrogen in Metals II: ApplicationOriented Properties; Topics in Applied Physics (Eds.: G. Alefeld, J. Völkl), Springer, Heidelberg, 1978, p. 73.
105. C. Sachs, A. Pundt, R. Kirchheim, M. Winter, M. T. Reetz, D. Fritsh, Phys. Rev. B 2001, 64, 075408.
106. R. B. Schwarz, A. G. Khachaturyan, Phys. Rev. Lett. 1995, 74, 2523-2526.
107. a) L. J. Gillespie, L.S. Galstaun, J. Am. Chem. Soc. 1936, 58, 2565-2573
108. b) T. D. Lee, C. N. Yang, Phys. Rev. 1952, 87, 410-417
109. c) A. L Maeland, R. P. Gobb, Jr., J. Phys. Chem. 1961, 65, 1270-1272
110. d)G. Alefeld, Phys. Status Solidi 1969, 32, 67-80
111. e) G. Alefeld, G. Schaumann, J. Tretkowski, J. Völkl, Phys. Rev. Lett. 1995, 74, 2523-2526.
112. Y. Fukai, The Metal-Hydrogen System, Basic Bulk Properties, 2nd ed., Springer, Berlin, 2005, pp. 9-53.
113. M. Yamauchi, H. Kitagwa, Chem. Eng. Trans. 2005, 8, 159-163.
114. Y. Wang, N. Toshima, J. Phys. B 1997, 101, 5301-5306.
115. a) D. E. Eastman, J. K. Cashion, A. C. Switendick, Phys. Rev. Lett. 1971, 27, 35-38
116. b) D. A. Papaconstantopoulos, B. M. Klein, E. N. Economou, L. L. Boyer, Phys. Rev. B 1978, 17, 141-150
117. c) H. L M. Bakker, R. Feenstra, R. Griessen, L M. Huisman, W. J. Venema, Phys. Rev. B 1982, 26, 5321-5332.
118. a) F. M. Mueller, A. J. Freeman, J. O. Dimmock, A. M. Furdyna, Phys. Rev. B 1970, 1, 4617-4635
119. b)J.J. Vuillemin, M. G. Priestley, Phys. Rev. Lett. 1965, 14, 307-309
120. c) L. R. Windmiller, J. B. Ketterson, S. Hornfeldt, J. Appl. Phys. 1969, 40, 1291-1293
121. d) A. Y.-C. Yu, W. E. Spicer, Phys. Rev. 1968, 169, 497-507
122. e)J.A. Seitchik, A.C. Gossard, V. Jaccarino, Phys. Rev. 1964, 136, A1119-A1125
123. f)N. Takano, T. Kai, K. Shiiki, F. Terasaki, Solid State Commun. 1996, 97, 153-156
124. g) R. Doclo, S. Foner, A. Narath, J. Appl. Phys. 1969, 40, 1206-1208.
125. a) J. J. Vuillemin, M. G. Priestley, Phys. Rev. Lett. 1965, 14, 307
126. b) F. M. Mueller, A.J. Freeman, J. O. Dimmock, A. M. Furdyna, Phys. Rev. B 1970, 1, 4617-4635
127. c)J.A. Seitchik, A.C. Gossard, V. Jaccarino, Phys. Rev. 1964, 136, A1119-A1125.
128. a) R.J. Wolf, M. W. Lee, J. R. Ray, Phys. Rev. Lett. 1994, 73, 557-560
129. b) R. J. Lee, M. W. Davis, R. C. Davis, Phys. Rev. B 1993, 48, 12415-12418.
130. F. Vines, F. Illas, K.M. Neyman, J. Phys. Chem. A 2008, 112, 8911-8915.