Oxidation of platinum in the epitaxial model system Pt(111)/YSZ(111): Quantitative analysis of an electrochemically driven PtO x formation

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 2, 2012, Pages 1912-1920

  Popke H ^a   Mutoro, E ^a,b   Luerssen, B ^a   Janek, J ^a  

^a JUSTUS LIEBIG UNIVERSITY   (Germany)

^b MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ANODIC POTENTIALS; AQUEOUS ELECTROCHEMISTRY; AQUEOUS ELECTROLYTE; CATHODIC PEAK; CYCLIC VOLTAMMOGRAMS; DESORPTION SPECTRA; LIQUID STATE; MODEL SYSTEM; POLARIZATION TIME; PT ELECTRODE; PT(111); SURFACE SCIENCE;

ADSORPTION; ELECTROCHEMISTRY; EPITAXIAL GROWTH; OXIDATION; OXYGEN; PHASE INTERFACES; TEMPERATURE PROGRAMMED DESORPTION;

PLATINUM;

EID: 84855995546     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp209645t     Document Type: Article

References (118)

1. Hendriksen, B. L. M.; Frenken, J. W. M. Phys. Rev. Lett. 2002, 89, 046101
2. Carlsson, P.; Osterlund, L.; Thormahlen, P.; Palmqvist, A.; Fridell, E.; Jansson, J.; Skoglundh, M. J. Catal. 2004, 226, 422-434
3. Wang, J. G.; Li, W. X.; Borg, M.; Gustafson, J.; Mikkelsen, A.; Pedersen, T. M.; Lundgren, E.; Weissenrieder, J.; Klikovits, J.; Schmid, M.; Hammer, B.; Andersen, J. N. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 256102
4. Hendriksen, B. L. M.; Bobaru, S. C.; Frenken, J. W. M. Top. Catal. 2005, 36, 43-54
5. Ackermann, M. D.; Pedersen, T. M.; Hendriksen, B. L. M.; Robach, O.; Bobaru, S. C.; Popa, I.; Quiros, C.; Kim, H.; Hammer, B.; Ferrer, S.; Frenken, J. W. M. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 255505
6. Chen, M.; Cai, Y.; Yan, Z.; Gath, K.; Axnanda, S.; Goodman, D. Surf. Sci. 2007, 601, 5326-5331
7. Günther, S.; Scheibe, A.; Bluhm, H.; Haevecker, M.; Kleimenov, E.; Knop-Gericke, A.; Schlögl, R.; Imbihl, R. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 15382-15393
8. Gao, F.; Wang, Y.; Cai, Y.; Goodman, D. W. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 174-181
9. Berry, R. J. Surf. Sci. 1978, 76, 415-442
10. Peuckert, M.; Bonzel, H. P. Surf. Sci. 1984, 145, 239-259
11. Parker, D. H.; Bartram, M. E.; Koel, B. E. Surf. Sci. 1989, 217, 489-510
12. Saliba, N.; Tsai, Y. L.; Panja, C.; Koel, B. E. Surf. Sci. 1999, 419, 79-88
13. Jerdev, D. I.; Kim, J.; Batzill, M.; Koel, B. E. Surf. Sci. 2002, 498, L91-L96
14. Parkinson, C. R.; Walker, M.; McConville, C. F. Surf. Sci. 2003, 545, 19-33
15. Weaver, J. F.; Chen, J. J.; Gerrard, A. L. Surf. Sci. 2005, 592, 83-103
16. Ellinger, C.; Stierle, A.; Robinson, I. K.; Nefedov, A.; Dosch, H. J. Phys.: Condens. Matter 2008, 20, 184013
17. Devarajan, S.; Hinojosajr, J.; Weaver, J. Surf. Sci. 2008, 602, 3116-3124
18. Weaver, J. F.; Kan, H. H.; Shumbera, R. B. J. Phys.: Condens. Matter 2008, 20, 184015
19. Krasnikov, S. A.; Murphy, S.; Berdunov, N.; McCoy, A. P.; Radican, K.; Shvets, I. V. Nanotechnology 2010, 21, 335301
20. Bandlow, J.; Kaghazchi, P.; Jacob, T.; Papp, C.; Tränkenschuh, B.; Streber, R.; Lorenz, M.; Fuhrmann, T.; Denecke, R.; Steinrück, H. P. Phys. Rev. B 2011, 83, 174107
21. Vetter, K. J.; Schultze, J. W. J. Electroanal. Chem. 1972, 34, 131-139
22. Vetter, K. J.; Schultze, J. W. J. Electroanal. Chem. 1972, 34, 141-158
23. Angerstein-Kozlowski, H.; Conway, B. E.; Sharp, W. B. A. J. Electroanal. Chem. 1973, 43, 9-36
24. Dickinson, T.; Povey, A. F.; Sherwood, P. M. A. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1975, 71, 298-311
25. Gilroy, D. J. Electroanal. Chem. 1976, 71, 257-277
26. Damjanovic, A.; Yeh, L. S. R.; Wolf, J. F. J. Electrochem. Soc. 1980, 127, 874-877
27. Schultze, J. W.; Lohrengel, M. M.; Ross, D. Electrochim. Acta 1983, 28, 973-984
28. Peuckert, M.; Coenen, F. P.; Bonzel, H. P. Electrochim. Acta 1984, 29, 1305-1314
29. Sugawara, S.; Itaya, K. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 1989, 85, 1351-1356
30. Conway, B. E.; Barnett, B.; Angersteinkozlowska, H.; Tilak, B. V. J. Chem. Phys. 1990, 93, 8361-8373
31. Conway, B. E.; Jerkiewicz, G. J. Electroanal. Chem. 1992, 339, 123-146
32. Heyd, D. V.; Harrington, D. A. J. Electroanal. Chem. 1992, 335, 19-31
33. Birss, V. I.; Chang, M.; Segal, J. J. Electroanal. Chem. 1993, 355, 181-191
34. You, H.; Zurawski, D. J.; Nagy, Z.; Yonco, R. M. J. Chem. Phys. 1994, 100, 4699-4702
35. van der Geest, M. E.; Dangerfield, N. J.; Harrington, D. A. J. Electroanal. Chem. 1997, 420, 89-100
36. Harrington, D. A. J. Electroanal. Chem. 1997, 420, 101-109
37. Jerkiewicz, G. Electrochim. Acta 2004, 49, 1451-1459
38. Alsabet, M.; Grden, M.; Jerkiewicz, G. J. Electroanal. Chem. 2006, 589, 120-127
39. Sun, A.; Franc, J.; Macdonald, D. D. J. Electrochem. Soc. 2006, 153, B260-B277
40. Xu, H.; Kunz, R.; Fenton, J. M. Electrochem. Solid. State Lett. 2007, 10, B1-B5
41. Wakisaka, M.; Suzuki, H.; Mitsui, S.; Uchida, H.; Watanabe, M. Langmuir 2009, 25, 1897-1900
42. Wakisaka, M.; Asizawa, S.; Uchida, H.; Watanabe, M. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 4184-4190
43. Inzelt, G.; Berkes, B. B.; Kriston, Á.; Székely, A. J. Solid State Electrochem. 2011, 15, 901-915
44. Wagner, F. T.; Ross, P. N. Surf. Sci. 1985, 160, 305-330
45. Li, W.; Hammer, B. Chem. Phys. Lett. 2005, 409, 1-7
46. Jacob, T. J. Electroanal. Chem. 2007, 607, 158-166
47. Gu, Z.; Balbuena, P. B. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 9877-9883
48. Gu, Z.; Balbuena, P. B. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 17388-17396
49. Martínez de la Hoz, J. M.; León-Quintero, D. F.; Hirunsit, P.; Balbuena, P. B. Chem. Phys. Lett. 2010, 498, 328-333
50. Légaré, P. Surf. Sci. 2005, 580, 137-144
51. Seriani, N.; Jin, Z.; Pompe, W.; Ciacchi, L. C. Phys. Rev. B 2007, 76, 155421
52. Seriani, N.; Mittendorfer, F. J. Phys.: Condens. Matter 2008, 20, 184023
53. Seriani, N.; Pompe, W.; Ciacchi, L. C. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 14860-14869
54. Getman, R. B.; Xu, Y.; Schneider, W. F. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 9559-9572
55. Hawkins, J. M.; Weaver, J. F.; Asthagiri, A. Phys. Rev. B 2009, 79, 125434
56. Callejas-Tovar, R.; Liao, W.; Martinez de la Hoz, J. M.; Balbuena, P. B. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 4104-4113
57. Ramamoorthy, R.; Dutta, P. K.; Akbar, S. A. J. Mater. Sci. 2003, 38, 4271-4282
58. Radhakrishnan, R.; Virkar, A. V.; Singhal, S. C.; Dunham, G. C.; Marina, O. A. Sens. Actuators, B 2005, 105, 312-321
59. Mori, M.; Sadaoka, Y. Sens. Actuators, B 2010, 146, 46-52
60. Hammerle, M.; Hilgert, K.; Achmann, S.; Moos, R. Biosens. Bioelectron. 2010, 25, 1521-1525
61. Reiss, S.; Hagen, G.; Moos, R. Sensors 2008, 8, 7904-7916
62. Hammerle, M.; Achmann, S.; Moos, R. Electroanalysis 2008, 20, 2279-2286
63. Huang, H.; Nakamura, M.; Su, P. C.; Fasching, R.; Saito, Y.; Prinz, F. B. J. Electrochem. Soc. 2007, 154, B20-B24
64. Kerman, K.; Lai, B.-K.; Ramanathan, S. J. Power Sources 2011, 196, 2608-2614
65. Evans, A.; Bieberle-Hütter, A.; Galinski, H.; Rupp, J. L. M.; Ryll, T.; Scherrer, B.; Tölke, R.; Gauckler, L. J. Monatsh. Chem.-Chem. Mon. 2009, 140, 975-983
66. Tsuchiya, M.; Lai, B. K.; Ramanathan, S. Nature Nanotechnol. 2011, 6, 282-286
67. Kim, Y. B.; Hsu, C.-M.; Connor, S. T.; Gür, T. M.; Cui, Y.; Prinz, F. B. J. Electrochem. Soc. 2010, 157, B1269-B1274
68. Opitz, A. K.; Fleig, J. Solid State Ionics 2010, 181, 684-693
69. Opitz, A. K.; Schintlmeister, A.; Hutter, H.; Fleig, J. Phys. Chem. Chem. Phys. 2010, 12, 12734
70. Mutoro, E.; Luerssen, B.; Günther, S.; Janek, J. Solid State Ionics 2008, 179, 1214-1218
71. Mutoro, E.; Luerssen, B.; Günther, S.; Janek, J. Solid State Ionics 2009, 180, 1019-1033
72. Pöpke, H.; Mutoro, E.; Raiss, C.; Luerssen, B.; Amati, M.; Abyaneh, M. K.; Gregoratti, L.; Janek, J. Electrochim. Acta 2011, 56, 10668-10675
73. Ryll, T.; Galinski, H.; Schlagenhauf, L.; Elser, P.; Rupp, J. L. M.; Bieberle-Hutter, A.; Gauckler, L. J. Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 565-572
74. Adler, S. B. Chem. Rev. 2004, 104, 4791-4843
75. Kumar, A.; Ciucci, F.; Morozovska, A. N.; Kalinin, S. V.; Jesse, S. Nature Chem. 2011, 3, 707-713
76. Velle, O. J.; Norby, T.; Kofstad, P. Solid State Ionics 1991, 47, 161-167
77. Stancovski, V.; Sridhar, S.; Pal, U. B. J. Electroceram. 1999, 3, 279-299
78. Sridhar, S.; Stancovski, V.; Pal, U. B. Solid State Ionics 1997, 100, 17-22
79. Dhanda, A.; Pitsch, H.; O'Hayre, R. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, B877-B884
80. O'Hayre, R.; Barnett, D. M.; Prinz, F. B. J. Electrochem. Soc. 2005, 152, A439-A444
81. O'Hayre, R.; Prinz, F. B. J. Electrochem. Soc. 2004, 151, A756-A762
82. Chao, T. F.; Walsh, K. J.; Fedkiw, P. S. Solid State Ionics 1991, 47, 277-285
83. Kenjo, T.; Yamakoshi, Y.; Wada, K. J. Electrochem. Soc. 1993, 140, 2151-2157
84. Breiter, M. W.; Leeb, K.; Fafilek, G. J. Electroanal. Chem. 1997, 434, 129-137
85. Jaccoud, A.; Foti, G.; Comninellis, C. Electrochim. Acta 2006, 51, 1264-1273
86. Jaccoud, A.; Falgairette, C.; Foti, G.; Comninellis, C. Electrochim. Acta 2007, 52, 7927-7935
87. Falgairette, C.; Fóti, G. Catal. Today 2009, 146, 274-278
88. Beck, G.; Fischer, H.; Mutoro, E.; Srot, V.; Petrikowski, K.; Tchernychova, E.; Wuttig, M.; Rühle, M.; Luerssen, B.; Janek, J. Solid State Ionics 2007, 178, 327-337
89. Mutoro, E.; Günther, S.; Luerssen, B.; Valov, I.; Janek, J. Solid State Ionics 2008, 179, 1835-1848
90. Pöpke, H.; Mutoro, E.; Luerssen, B.; Janek, J. Solid State Ionics 2011, 189, 56-62
91. Luerssen, B.; Janek, J.; Günther, S.; Kiskinova, M.; Imbihl, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 2673-2679
92. Srot, V.; Watanabe, M.; Scheu, C.; van Aken, P. A.; Salzberger, U.; Luerssen, B.; Janek, J.; Rühle, M. Solid State Ionics 2010, 181, 1616-1622
93. Schmiedl, R.; Demuth, V.; Lahnor, P.; Godehardt, H.; Bodschwinna, Y.; Harder, C.; Hammer, L.; Strunk, H. P.; Schulz, M.; Heinz, K. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 1996, 62, 223-230
94. Beck, G.; Pöpke, H.; Luerssen, B.; Janek, J. J. Cryst. Growth 2011, 322, 95-102
95. Vanhassel, B. A.; Burggraaf, A. J. Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 1991, 53, 155-163
96. de Ridder, M.; van de Ven, P. C.; van Welzenis, R. G.; Brongersma, H. H.; Helfensteyn, S.; Creemers, C.; Van Der Voort, P.; Baltes, M.; Mathieu, M.; Vansant, E. F. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 13146-13153
97. Argirusis, C.; Taylor, M. A.; Kilo, M.; Borchardt, G.; Jomard, F.; Lesage, B.; Kaitasov, O. Phys. Chem. Chem. Phys. 2004, 6, 3650-3653
98. Clavilier, J.; Armand, D. J. Electroanal. Chem. 1986, 199, 187-200
99. Rodes, A.; Clavilier, J. J. Electroanal. Chem. 1993, 344, 269-288
100. Gomez, R.; Clavilier, J. J. Electroanal. Chem. 1993, 354, 189-208
101. Clavilier, J.; Orts, J. M.; Gomez, R.; Feliu, J. M.; Aldaz, A. J. Electroanal. Chem. 1996, 404, 281-289
102. Keith, J. A.; Jerkiewicz, G.; Jacob, T. ChemPhysChem 2010, 11, 2779-2794
103. ten Elshof, J. E.; Hendriks, M.; Bouwmeester, H. J. M.; Verweij, H. J. Mater. Chem. 2001, 11, 2564-2571
104. Hendriks, M.; ten Elshof, J. E.; Bouwmeester, H. J. M.; Verweij, H. Solid State Ionics 2002, 146, 211-217
105. Hendriks, M.; ten Elshof, J. E.; Bouwmeester, H. J. M.; Verweij, H. Solid State Ionics 2002, 154, 467-472
106. de Ridder, M.; Vervoort, A. G. J.; van Welzenis, R. G.; Brongersma, H. H. Solid State Ionics 2003, 156, 255-262
107. Hansen, K. V.; Norrman, K.; Mogensen, M. Surf. Interface Anal. 2006, 38, 911-916
108. Hertz, J. L.; Rothschild, A.; Tuller, H. L. J. Electroceram. 2009, 22, 428-435
109. Andersen, T.; Hansen, K. V.; Mogensen, M.; Chorkendorff, I. Solid State Ionics 2011, 190, 60-66
110. Van Hassel, B. A.; Burggraaf, A. J. Solid State Ionics 1992, 51, 175-181
111. Öijerholm, J.; Fafilek, G.; Pan, J. Electrochem. Solid. State Lett. 2007, 10, C47
112. Catlow, C. R. A.; French, S. A.; Sokol, A. A.; Alfredsson, M.; Bromley, S. T. Faraday Discuss. 2003, 124, 185
113. Kamrunnahar, M.; Bao, J.; Macdonald, D. D. Corros. Sci. 2005, 47, 3111-3139
114. Macdonald, D. D. Pure Appl. Chem. 1999, 71, 951-978
115. Schultze, J. W.; Vetter, K. J. Electrochim. Acta 1973, 18, 889-896
116. Vetter, K. J.; Schultze, J. W. Ber. Bunsen. Phys. Chem. 1973, 77, 945-953
117. Kohl, P.; Schultze, J. W. Ber. Bunsen. Phys. Chem. 1973, 77, 953-960
118. Friebel, D.; Miller, D. J.; O'Grady, C. P.; Anniyev, T.; Bargar, J.; Bergmann, U.; Ogasawara, H.; Wikfeldt, K. T.; Pettersson, L. G. M.; Nilsson, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 262-266