Hydrogen incorporation and storage in well-defined nanocrystals of anatase titanium dioxide

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 115, Issue 51, 2011, Pages 25590-25594

  Sun, Chenghua ^a,b   Jia, Yi ^a   Yang, Xiao Hua ^c   Yang, Hua Gui ^c   Yao, Xiangdong ^d   Lu, Gao Qing ^a   Selloni, Annabella ^b   Smith, Sean C ^e  

^a UNIVERSITY OF QUEENSLAND   (Australia)

^b PRINCETON UNIVERSITY   (United States)

^c East China University of Science and Technology   (China)

^d GRIFFITH UNIVERSITY   (Australia)

^e OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANATASE TITANIUM DIOXIDE; DENSITY FUNCTIONAL THEORY CALCULATIONS; DFT CALCULATION; EXPERIMENTAL STUDIES; HYDROGEN INCORPORATION; INITIAL HYDROGEN PRESSURE; INTERSTITIAL SITES; SPECTROSCOPY MEASUREMENTS; STORAGE CAPACITY; SURFACE TERMINATION; TIO;

CRYSTAL STRUCTURE; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; HYDROGEN; HYDROGEN STORAGE; HYDROGENATION; NANOCRYSTALS; OXIDES; RAMAN SPECTROSCOPY; TITANIUM; X RAY DIFFRACTION;

TITANIUM DIOXIDE;

EID: 84255173305     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp210472p     Document Type: Article

References (57)

1. Fujishima, A.; Honda, K. Nature 1972, 238, 37-38
2. Diebold, U. Surf. Sci. Rep. 2003, 48, 53-229
3. Chen, X.; Mao, S. S. Chem. Rev. 2007, 107, 2891-2959
4. Fujishima, A.; Zhang, X.; Tryk, D. A. Surf. Sci. Rep. 2008, 63, 515-582
5. Chen, X.; Shen, S.; Guo, L.; Mao, S. S. Chem. Rev. 2010, 110, 6503-6570
6. Sun, C. H.; Liu, L. M.; Selloni, A.; Lu, G. Q.; Smith, S. C. J. Mater. Chem. 2010, 20, 10319-10334
7. Asahi, R.; Morikawa, T.; Ohwaki, T.; Aoki, K.; Taga, Y. Science 2001, 293, 269-271
8. Burda, C.; Lou, Y. B.; Chen, X. B.; Samia, A. C. S.; Stout, J.; Gole, G. L. Nano Lett. 2003, 3, 1049-1051
9. Khan, S. U. M.; Al-Shahry, M.; Ingler, W. B. Science 2002, 297, 2243-2245
10. Sakthivel, S.; Kisch, H. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 4908-4911
11. Di Valentin, C.; Pacchioni, G.; Selloni, A. Chem. Mater. 2005, 17, 6656-6665
12. Umebayashi, T.; Yamaki, T.; Itoh, H.; Asai, K. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 454-456
13. Ho, W. K.; Yu, J. C.; Lee, S. C. J. Solid State Chem. 2006, 179, 1171-1176
14. Zhao, W.; Ma, W. H.; Chen, C. C.; Zhao, J. C.; Shuai, Z. G. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4782-4783
15. In, S.; Orlov, A.; Berg, R.; Garcia, F.; Pedrosa-Jimenez, S.; Tikhov, M. S.; Wright, D. S.; Lambert, R. M. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 13790-13791
16. Liu, G.; Zhao, Y. N.; Sun, C. H.; Li, F.; Lu, G. Q.; Cheng, H. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4516-4520
17. Yu, J. C.; Yu, J. G.; Ho, W. K.; Jiang, Z. T.; Zhang, L. Z. Chem. Mater. 2002, 14, 3808-3816
18. Li, D.; Haneda, H.; Labhsetwar, N. K.; Hishita, S.; Ohashi, N. Chem. Phys. Lett. 2005, 401, 579-584
19. Di Valentin, C.; Finazzi, E.; Pacchioni, G.; Selloni, A.; Livraghi, S.; Czoska, A. M.; Paganini, M. C.; Giamello, E. Chem. Mater. 2008, 20, 3706-3714
20. Luo, H. M.; Takata, T.; Lee, Y. G.; Zhao, J. F.; Domen, K.; Yan, Y. S. Chem. Mater. 2004, 16, 846-849
21. Hong, X. T.; Wang, Z. P.; Cai, W. M.; Lu, F.; Zhang, J.; Yang, Y. Z.; Ma, N.; Liu, Y. J. Chem. Mater. 2005, 17, 1548-1552
22. Liu, G.; Chen, Z. G.; Dong, C. L.; Zhao, Y. N.; Li, F.; Lu, G. Q.; Cheng, H. M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 20823-20828
23. Su, W. Y.; Zhang, Y. F.; Li, Z. H.; Wu, L.; Wang, X. X.; Li, J. Q.; Fu, X. Z. Langmuir 2008, 24, 3422-3428
24. Tojo, S.; Tachikawa, T.; Fujitsuka, M.; Majima, T. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 14948-14954
25. Zaleska, A. Recent Patent Eng. 2008, 2, 157-164
26. Liu, G.; Wang, L.; Yang, H. G.; Cheng, H. M.; Lu, G. Q. J. Mater. Chem. 2010, 20, 831-843
27. Chen, X.; Yu, P. Y.; Mao, S. S. Science 2011, 331, 746-750
28. Islam, M. M.; Calatayud, M.; Pacchioni, G. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 6809-6814
29. Bavykin, D. V.; Lapkin, A. A.; Plucinski, P. K.; Friedrich, J. M.; Walsh, F. C. J. Phys. Chem. C 2005, 109, 19422-19427
30. Lim, S. H.; Luo, J.; Zhong, Z.; Ji, W.; Lin, J. Inorg. Chem. 2005, 44, 4124-4126
31. Hu, X.; Skadtchenko, B. O.; Trudeau, M.; Antonelli, D. M. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11740-11741
32. Kunat, M.; Burghaus, U.; Wöll, C. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 4203-4207
33. Yin, X.-L.; Calatayud, M.; Qiu, H.; Wang, Y.; Birkner, A.; Minot, C.; Wöll, Ch. ChemPhysChem 2008, 9, 253-256
34. Ramamoorthy, M.; Vanderbilt, D. Phys. Rev. B 1994, 49, 16721-16727
35. Lazzeri, M.; Vittadini, A.; Selloni, A. Phys. Rev. B 2001, 63, 155409
36. Selloni, A.; Vittadini, A.; Grätzel, M. Surf. Sci. 1998, 402, 219-227
37. Vittadini, A.; Selloni, A.; Rotzinger, F. P.; Grätzel, M. Phys. Rev. Lett. 1998, 81, 2954
38. Kachurovskaya, N. A.; Mikheeva, E. P.; Zhidonirov, G. M. J. Mol. Catal. A: Chem. 2002, 178, 191-198
39. Redfern, P. C.; Zapol, P.; Curtiss, L. A.; Rajh, T.; Thurnauer, M. C. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 11419-11427
40. Gong, X. Q.; Selloni, A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 19560-19562
41. Onal, I.; Soyer, S.; Senkan, S. Surf. Sci. 2006, 600, 2457
42. Ignatchenko, A.; Nealon, D. G.; Dushane, R.; Humphries, K. J. Mol. Catal. A: Chem. 2006, 256, 57-74
43. Sun, C. H.; Yang, X. H.; Chen, J. S.; Li, Z.; Lou, X. W.; Li, C. Z.; Smith, S. C.; Lu, G. Q.; Yang, H. G. Chem. Commun. 2010, 46, 6129-6131
44. Mete, E.; Gülseren, O.; Ellialtoǧlu, Sç. Phys. Rev. B 2009, 80, 035422
45. Barnard, A. S.; Curtiss, L. A. Nano Lett. 2005, 5, 1261-1266
46. Barnard, A. S.; Erdin, S.; Lin, Y.; Zapol, P.; Halley, J. W. Phys. Rev. B 2006, 73, 205405
47. Yang, H. G.; Sun, C. H.; Qiao, S. Z.; Zou, J.; Smith, S. C.; Cheng, H. M.; Lu, G. Q. Nature 2008, 453, 638-642
48. Yang, H. G.; Liu, G.; Qiao, S. Z.; Sun, C. H.; Jin, Y. G.; Smith, S. C.; Zou, J.; Cheng, H. M.; Lu, G. Q. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4078-4083
49. Yang, X. H.; Li, Z.; Liu, G.; Xing, J.; Sun, C. H.; Yang, H. G.; Li, C. CrystEngComm 2011, 13, 1378-1383
50. Fang, W. Q.; Zhou, J. Z.; Liu, J.; Chen, Z. G.; Yang, C.; Sun, C. H.; Qian, G. R.; Zou, J.; Qiao, S. Z.; Yang, H. G. Chem.-Eur. J. 2011, 17, 1423-1427
51. Kohn, W.; Sham, L. J. Phys. Rev. 1965, 140, A1133-A1138
52. Perdew, J. P.; Burke, K.; Ernzerhof, M. Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865
53. Kresse, G.; Joubert, J. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758
54. Quantum-espresso webpage; http://www.quantum-espresso.org (accessed June 10, 2011).
55. Henkelman, G.; Uberuaga, B. P.; Jónsson, H. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9901-9904
56. Henkelman, G.; Jónsson, H. J. Chem. Phys. 2000, 113, 9978-9985
57. Sheppard, D.; Terrell, R.; Henkelman, G. J. Chem. Phys. 2008, 128, 134106