Chemical functionalization of the TiO2(110)-(1 × 1) surface by deposition of terephthalic acid molecules. A density functional theory and scanning tunneling microscopy study

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 115, Issue 10, 2011, Pages 4134-4144

  Zasada, Filip ^a   Piskorz, Witold ^a   Godlewski, Szymon ^a   Prauzner Bechcicki, Jakub S ^a   Tekiel, Antoni ^a,b   Budzioch, Janusz ^a   Cyganik, Piotr ^a   Szymonski, Marek ^a   Sojka, Zbigniew ^a  

^a JAGIELLONIAN UNIVERSITY   (Poland)

^b MCGILL UNIVERSITY   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

A-DENSITY; ADJACENT SURFACES; ANCHORING PROPERTIES; CARBOXYLIC GROUP; CARBOXYLIC OXYGEN; CHEMICAL FUNCTIONALIZATION; DIMER FORMATION; FORMATE IONS; FUNCTIONALIZED SURFACES; HYDROGEN-BOND FORMATION; LOW LOADING; METAL ORGANIC FRAMEWORK; PERIODIC DFT CALCULATION; PROSPECTIVE APPLICATIONS; RUTILE TIO; SATURATION COVERAGE; TEREPHTHALIC ACIDS; THEORETICAL RESULT; TI ATOMS; TIO;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DIMERS; HYDROGEN; MOLECULES; MONOLAYERS; NEGATIVE IONS; ORGANOMETALLICS; OXIDE MINERALS; OXYGEN; SCANNING TUNNELING MICROSCOPY;

HYDROGEN BONDS;

EID: 79953220828     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp111014r     Document Type: Article

References (77)

1. Love, J. C.; Estroff, L. A.; Kriebel, J. K.; Nuzzo, R. G.; Whitesides, G. M. Chem. Rev. 2005, 105, 1103
2. Ulman, A. Chem. Rev. 1996, 961, 533
3. Mrksich, M.; Whitesides, G. M. Trends Biotechnol. 1995, 13, 228
4. Tielens, F.; Costa, D.; Humblot, V.; Pradier, C.-M. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 182
5. Sushko, P. V.; Rosso, K. M.; Abarenkov, I. V. ECS Trans. 2010, 28, 299
6. Palmgren, P.; Yu, S.; Hennies, F.; Nilson, K.; Akemark, B.; Goethelid, M. J. Chem. Phys. 2008, 129, 074707
7. Tekiel, A.; Prauzner-Bechcicki, J. S.; Godlewski, S.; Budzioch, J.; Szymonski, M. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 12606
8. Prauzner-Bechcicki, J. S.; Godlewski, S.; Tekiel, A.; Cyganik, P.; Budzioch, J.; Szymonski, M. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 9309
9. Klacar, S.; Hellman, A.; Panas, I.; Groenbeck, H. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 12610
10. Feyer, V.; Plekan, O.; Tsud, N.; Lyamayev, V.; Chab, V.; Matolin, V.; Prince, K. C.; Carravetta, V. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 10922
11. Curreli, M.; Li, C.; Sun, Y. H.; Lei, B.; Gundersen, M. A.; Thompson, M. E.; Zhou, C. W. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6922
12. Bram, C.; Jung, C.; Stratmann, M. Freseniu's J. Anal. Chem. 1997, 358, 108
13. An, X. Q.; Cao, C. B.; Zhu, H. S. J. Cryst. Growth 2007, 308, 340
14. Sun, S. Q.; Leggett, G. J. Nano Lett. 2007, 7, 3753
15. Schreiber, F. J. Phys.: Condens. Matter 2004, 16, R881
16. Zhang, B.; Kong, T.; Xu, W.; Su, R.; Gao, Y.; Cheng, G. Langmuir 2010, 26, 4514
17. Teleki, A.; Bjelobrk, N.; Pratsinis, S. E. Langmuir 2010, 26, 5815
18. Srinivasan, B.; Huang, X. Chirality 2008, 20, 265
19. Textor, M.; Ruiz, L.; Hofer, R.; Rossi, A.; Feldman, K.; Haehner, G.; Spencer, N. D. Langmuir 2000, 16, 3257
20. Gao, W.; Dickinson, L.; Grozinger, C.; Morin, F. G.; Reven, L. Langmuir 1997, 13, 115
21. Pawsey, S.; Yach, K.; Halla, J.; Reven, L. Langmuir 2000, 16, 3294
22. Laibinis, P. E.; Hickman, J. J.; Wrighton, M. S.; Whitesides, G. M. Science 1989, 245, 845
23. Tao, Y. T.; Huang, C. Y.; Chiou, D. R.; Chens, L. J. Langmuir 2002, 18, 8400
24. Gawalt, E. S.; Lu, G.; Bernasek, S. L.; Schwartz, J. Langmuir 1999, 15, 8929
25. Diebold, U. Surf. Sci Rep. 2003, 48, 53
26. Henderson, M. A.; White, J. M.; Uetsuka, H.; Onishi, H. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 14974
27. Grirrane, A.; Corma, A.; Garcia, H. Science 2008, 322, 1661
28. Ruiz, A. M.; Cornet, A.; Shimanoe, K.; Morante, J. R.; Yamazoe, N. Sens. Actuators B 2005, 108, 34
29. Paulios, I.; Spathis, P.; Grigoriadou, A.; Delidou, K.; Tsoumparis, P. J. Environ. Sci. Health, Part A 1999, 34, 1455
30. Hernandez-Alonso, M. D.; Tejedor, I.; Coronado, J. M.; Soria, J.; Anderson, M. A. Thin Solid Films 2006, 502, 125
31. Lamaka, S. V.; Zheludkevich, M. L.; Yasakau, K. A.; Serra, R.; Poznyak, S. K.; Ferreira, M. G. S. Prog. Org. Coat. 2007, 58, 127
32. Li, B.; Zhao, J.; Onda, K.; Jordan, O. K. D.; Yang, J.; Petek, H. Science 2006, 311, 1436
33. Rahe, P.; Nimmrich, M.; Nefedov, A.; Naboka, M.; Woell, Ch.; Kuehnle, A. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 17471
34. Yaghi, O. M.; O'Keeffe, M.; Ockwig, N. W.; Chae, H. K.; Eddaoudi, M.; Kim, J. Nature 2003, 423, 705
35. Horike, S.; Shimomura, S.; Kitagawa, S. Nat. Chem. 2009, 1, 695
36. Murray, L. J.; Dinca, M.; Long, J. R. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1294
37. Lee, L. J.; Farha, O. K.; Roberts, J.; Scheidt, K.; Nguyen, A.; Hupp, J. T. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1450
38. Horcajada, P.; Chalati, T.; Serre, C.; Gillet, B.; Sebrie, C.; Baati, T.; Eubank, J. F.; Heurtaux, D.; Clayette, P.; Kreuz, C.; Chang, J.-S.; Hwang, J. K.; Marsaud, V.; Bories, P.-N.; Cynober, L.; Gil, S.; Férey, G.; Couvreur, P.; Gref, R. Nat. Chem. 2010, 9, 172
39. Chen, B.; Yang, Y.; Zapata, F.; Lin, G.; Qian, G.; Lobkovsky, E. B. Adv. Matter 2007, 19, 1693
40. Allendorf, M. D.; Houk, R. J. T.; Andruszkiewicz, L.; Talin, A. A.; Pikarsky, J.; Choudhury, A.; Gall, K. A.; Hesketh, P. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 14404
41. Lu, G.; Hupp, J. T. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7832
42. Shekhah, O.; Wang, H.; Paradinas, M.; Ocal, C.; Schuöpbach, B.; Terfort, A.; Zacher, D.; Fischer, R. A.; Woöll, C. Nat. Mater. 2009, 8, 481
43. Makiura, R.; Motoyama, S.; Umemura, Y.; Yamanaka, H.; Sakata, O.; Kitagawa, H. Nat. Mater. 2010, 9, 565
44. Li, H.; Eddaoudi, M.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O.; M. Nature 1999, 402, 276
45. Sushko, M. L.; Gal, A. Y.; Schluger, A. L. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 4853
46. Watkins, M.; Trevethan, T.; Sushko, M. L.; Schluger, A. L. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 4226
47. McGill, P. R.; Idriss, H. Surf. Sci. 2008, 602, 3688
48. Lyubinetsky, I.; Yu, Z. Q.; Henderson, M. A. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 4342
49. Kaeckell, P.; Terakura, K. Surf. Sci. 2000, 461, 191
50. Guo, Q.; Williams, E. M. Surf. Sci. 1999, 322, 433
51. Martin, D. S.; Cole, R. J.; Haq, S. Phys. Rev. B 2002, 66 155427
52. Hafner, J. J. J. Comput. Chem. 2008, 29, 2046
53. Mermin, N. D. Phys. Rev. 1965, 137, A1141
54. Bloch, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953
55. Kresse, G.; Joubert, J. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758
56. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 13244
57. Di Valentin, C. J. Chem. Phys. 2007, 127, 154705-1
58. Labat, F.; Baranek, P.; Domain, C.; Minot, C.; Adamo, C. J. Chem. Phys. 2007, 126, 154703-1
59. Hammer, B.; Wendt, S.; Besenbacher, F. Top. Catal. 2010, 53, 423
60. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188
61. Methfessel, M.; Paxton, A. T. Phys. Rev. B 1989, 40, 3616
62. Tersoff, J.; Hamann, D. R. Phys. Rev. B 1985, 31, 805
63. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
64. Horcas, I.; Fernandez, R.; Gomez-Rodriguez, J. M.; Colchero, J.; Gomez-Herrero, J.; Baro, A. M. Rev. Sci. Instrum. 2007, 78, 013705
65. Mathematica, Version 7.0; Wolfram Research Inc.: Champaign, IL, 2008.
66. Ramamoorthy, M.; Vanderbilt, D. Phys. Rev. B 1994, 49, 16721
67. Bailey, M.; Brown, C. J. Acta Crystallogr. 1967, 22, 387
68. Sledź, M.; Janczak, J.; Kubiak, R. J. Mol. Struct. 2001, 77, 595
69. Atodiaresi, N.; Caciuc, V.; Shroeder, K.; Bluegel, S. Phys. Rev. B 2007, 76 115433
70. Guiterrez-Sosa, A.; Martinez-Escolano, P.; Raza, H.; Lindsay, R.; Wincot, P. L.; Thronton, G. Surf. Sci. 2001, 471, 163
71. Chambers, S. A.; Thevuthasan, S.; Kim, Y. J.; Herman, G. S.; Wang, Z.; Tober, E.; Ynzunza, R.; Morais, J.; Peden, C. H. F.; Ferris, K.; Fadley, C. S. Chem. Phys. Lett. 1997, 267, 51
72. Heanderson, M. A.; White, J. M.; Uetsuka, H.; Onishi, H. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 14974
73. Guo, Q.; Williams, E. M. Surf. Sci. 1999, 433, 322
74. Schnadt, J.; O'Shea, J. N.; Patthey, L.; Schliessling, J.; Krempasky, J.; Shi, M.; Martensson, N.; Bruehwiler, P. A. Surf. Sci. 2003, 544, 74
75. Schnadt, J.; Schiessling, J.; O'Shea, J. N.; Gray, S. M.; Patthey, L.; Johansson, M. K. J.; Shi, M.; Krempasky, J.; Ahlund, J.; Karlsson, P. G.; Persson, P.; Martensson, N.; Bruehwiler, P. A. Surf. Sci. 2003, 540, 39
76. Frederick, B.; Chen, Q.; Barlow, S.; Condon, F. L. N. G.; Richardson, N. Surf. Sci. 1996, 238, 352
77. http://theory.cm.utexas.edu/vtsttools/code/.