Nucleation and aggregative growth process of platinum nanoparticles studied by in situ quick xafs spectroscopy

Langmuir

Volumn 28, Issue 5, 2012, Pages 2415-2428

  Harada, Masafumi ^a   Kamigaito, Yoshiko ^a  

^a NARA WOMEN'S UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ACETOPHENONES; AQUEOUS ETHANOL SOLUTIONS; ASSOCIATION PROCESS; AUTOCATALYTIC REDUCTION; COLLOIDAL PLATINUM; FORMATION MECHANISM; GROWTH PROCESS; IN-SITU; IONIC SPECIES; KINETIC MODELS; PARTICLE GROWTH; PHOTO-REDUCTION; PLATINUM NANOPARTICLES; POLY(N-VINYL-2-PYRROLIDONE); PT ATOMS; PT NANOPARTICLES; SOLID-STATE KINETICS; SOURCE MATERIAL; XAFS;

AGGLOMERATION; CHLORINE; ETHANOL; KETONES; KINETIC THEORY; NANOPARTICLES; NUCLEATION; OSTWALD RIPENING; X RAY ABSORPTION FINE STRUCTURE SPECTROSCOPY;

PLATINUM;

EID: 84856742130     PISSN: 07437463     EISSN: 15205827     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/la204031j     Document Type: Article

References (167)

1. Burda, C.; Chen, X.; Narayanan, R.; El-Sayed, M. A. Chem. Rev. 2005, 105, 1025
2. Park, J.; Joo, J.; Kwon, S. G.; Jang, Y.; Hyeon, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 4630
3. Xia, Y.; Xiong, Y. J.; Lim, B.; Skrabalak, S. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 60
4. Murphy, C. J.; Sau, T. K.; Gole, A. M.; Orendorff, C. J.; Gao, J.; Gou, L.; Hunyadi, S. E.; Li, T. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13857
5. Murphy, C. J.; Gole, A. M.; Stone, J. W.; Sisco, P. N.; Alkilany, A. M.; Goldsmith, E. C.; Baxter, S. C. Acc. Chem. Res. 2008, 41, 1721
6. Borodko, Y.; Lee, H. S.; Joo, S. H.; Zhang, Y.; Somorjai, G. A. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 1117
7. Borodko, Y.; Humphrey, S. M.; Tilley, T. D.; Frei, H.; Somorjai, G. A. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 6288
8. Borodko, Y.; Habas, S. E.; Koebel, M.; Yang, P.; Frei, H.; Somorjai, G. A. J. Phys. Chem. C 2006, 110, 23052
9. Tsung, C.-K.; Kuhn, J. N.; Huang, W.; Aliaga, C.; Hung, L.-I.; Somorjai, G. A.; Yang, P. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5816
10. Lee, H.; Habas, S. E.; Kweskin, S.; Butcher, D.; Somorjai, G. A.; Yang, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 7824
11. Ahmadi, T. S.; Wang, Z. L.; Green, T. C.; Henglein, A.; El-Sayed, M. A. Science 1996, 272, 1924
12. Petroski, J. M.; Wang, Z. L.; Green, T. C.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 3316
13. Narayanan, R.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 12663
14. Narayanan, R.; El-Sayed, M. A. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 5726
15. Narayanan, R.; El-Sayed, M. A. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 7194
16. Teng, X.; Yang, H. Nano Lett. 2005, 5, 885
17. Chen, J.; Herricks, T.; Xia, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 2589
18. Herricks, T.; Chen, J.; Xia, Y. Nano Lett. 2004, 4, 2367
19. Chen, J.; Herricks, T.; Geissler, M.; Xia, Y. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 10854
20. Cheong, S.; Watt, J.; Ingham, B.; Toney, M. F.; Tilley, R. D. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 14590
21. Ren, J.; Tilley, R. D. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3287
22. Ren, J.; Tilley, R. D. Small 2007, 3, 1508
23. Teranishi, T.; Hosoe, M.; Tanaka, T.; Miyake, M. J. Phys. Chem. B 1999, 103, 3818
24. Teranishi, T.; Hosoe, M.; Miyake, M. Adv. Mater. 1997, 9, 65
25. Chen, C.-W.; Akashi, M. Langmuir 1997, 13, 6465
26. Tsai, Y. W.; Tseng, Y. L.; Sarma, L. S.; Liu, D. G.; Lee, J. F.; Hwang, B. J. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 8148
27. Corain, B.; Schmid, G.; Toshima, N. Metal Nanoclusters in Catalysis and Materials Science: The Issue of Size Control; Elsevier: Amsterdam, 2008.
28. Schmid, G. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1909
29. Roucoux, A.; Schulz, J.; Patin, H. Chem. Rev. 2002, 102, 3757
30. Cushing, B. L.; Kolesnichenko, V. L.; O'Connor, C. J. Chem. Rev. 2004, 104, 3893
31. Wilcoxon, J. P.; Abrams, B. L. Chem. Soc. Rev. 2006, 35, 1162
32. Ott, L. S.; Finke, R. G. Coord. Chem. Rev. 2007, 251, 1075
33. Tao, A. R.; Habas, S.; Yang, P. Small 2008, 4, 310
34. LaMer, V. K.; Dinegar, R. H. J. Am. Chem. Soc. 1950, 72, 4847
35. LaMer, V. K. Ind. Eng. Chem. 1952, 44, 1270
36. Reiss, H. J. Chem. Phys. 1951, 19, 482
37. Duff, D. G.; Edwards, P. P.; Johnson, B. F. G. J. Phys. Chem. 1995, 99, 15934
38. Lin, C.-S.; Khan, M. R.; Lin, S. D. J. Colloid Interface Sci. 2006, 299, 678
39. Lin, C.-S.; Khan, M. R.; Lin, S. D. J. Colloid Interface Sci. 2005, 287, 366
40. Watzky, M. A.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 10382
41. Watzky, M. A.; Finke, R. G. Chem. Mater. 1997, 9, 3083
42. Watzky, M. A.; Finney, E. E.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 11959
43. Finney, E. E.; Finke, R. G. J. Colloid Interface Sci. 2008, 317, 351
44. Besson, C.; Finney, E. E.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8179
45. Besson, C.; Finney, E. E.; Finke, R. G. Chem. Mater. 2005, 17, 4925
46. Finney, E. E.; Finke, R. G. Chem. Mater. 2008, 20, 1956
47. Abeícassis, B.; Testard, F.; Spalla, O.; Barboux, P. Nano Lett. 2007, 7, 1723
48. Abeícassis, B.; Testard, F.; Kong, Q.; Francois, B.; Spalla, O. Langmuir 2010, 26, 13847
49. Polte, J.; Ahner, T. T.; Delissen, F.; Sokolov, S.; Emmerling, F.; Thünemann, A. F.; Kraehnert, R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1296
50. Polte, J.; Erler, R.; Thünemann, A. F.; Sokolov, S.; Ahner, T. T.; Rademann, K.; Emmerling, F.; Kraehnert, R. ACS Nano 2010, 4, 1076
51. Wang, Q.; Hanson, J. C.; Frenkel, A. I. J. Chem. Phys. 2008, 129, 234502
52. Caetano, B. L.; Santilli, C. V.; Meneau, F.; Briois, V.; Pulcinelli, S. H. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 4404
53. Varghese, N.; Rao, C. N. R. J. Colloid Interface Sci. 2012, 365, 117
54. Ingham, B.; Lim, T. H.; Dotzler, C. J.; Henning, A.; Toney, M. F.; Tilley, R. D. Chem. Mater. 2011, 23, 3312
55. Sun, Y.; Ren, Y.; Haeffner, D. R.; Almer, J. D.; Wang, L.; Yang, W.; Truong, T. T. Nano Lett. 2010, 10, 3747
56. Jensen, H.; Bremholm, M.; Nielsen, R. P.; Joensen, K. D.; Pedersen, J. S.; Birkedal, H.; Chen, Y.-S.; Almer, J.; Søgaard, E. G.; Iversen, S. B.; Iversen, B. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 1113
57. Bremholm, M.; Christensen, J. B.; Iversen, B. B. Adv. Mater. 2009, 21, 3572
58. Chupas, P. J.; Chapman, K. W.; Jennings, G.; Lee, P. L.; Grey, C. P. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 13822
59. Chupas, P. J.; Chapman, K. W.; Chen, H.; Grey, C. P. Catal. Today 2009, 145, 213
60. Alayoglu, S.; Zavalij, P.; Eichhorn, B.; Wang, Q.; Frenkel, A. I.; Chupas, P. ACS Nano 2009, 3, 3127
61. Zhao, H.; Nenoff, T. M.; Jennings, G.; Chupas, P. J.; Chapman, K. W. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 2742
62. Yao, T.; Sun, Z.; Li, Y.; Pan, Z.; Wei, H.; Xie, Y.; Nomura, M.; Niwa, Y.; Yan, W.; Wu, Z.; Jiang, Y.; Liu, Q.; Wei, S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7696
63. Oyanagi, H.; Sun, Z. H.; Jiang, Y.; Uehara, M.; Nakamura, H.; Yamashita, K.; Zhang, L.; Lee, C.; Fukano, A.; Maeda, H. J. Synchrotron Rad. 2011, 18, 272
64. Mesu, J. G.; van der Eerden, A. M. J.; de Groot, F. M. F.; Weckhuysen, B. M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 4042
65. Mesu, J. G.; Beale, A. M.; de Groot, F. M. F.; Weckhuysen, B. M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17671
66. Fierro-Gonzalez, J. C.; Gates, B. C. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 7275
67. Liang, A. J.; Gates, B. C. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 18039
68. Uzun, A.; Gates, B. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 9245
69. Zheng, H.; Smith, R. K.; Jun, Y.-W.; Kisielowski, C.; Dahmen, U.; Alivisatos, A. P. Science 2009, 324, 1309
70. Simonsen, S. B.; Chorkendorff, I.; Dahl, S.; Skoglundh, M.; Sehested, J.; Helveg, S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7968
71. Hu, Z.; Ramiírez, D. J. E.; Cervera, B. E. H.; Oskam, G.; Searson, P. C. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 11209
72. Wong, E. M.; Bonevich, J. E.; Searson, P. C. J. Phys. Chem. B 1998, 102, 7770
73. Frahm, R. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. 1988, A270, 578
74. Frahm, R. Rev. Sci. Instrum. 1989, 60, 2515
75. Grunwaldt, J.-D.; Lützenkirchen-Hecht, D.; Richwin, M.; Grundmann, S.; Clausen, B. S.; Frahm, R. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 5161
76. Reimann, S.; Stötzel, J.; Frahm, R.; Kleist, W.; Grunwaldt, J.-D.; Baiker, A. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3921
77. Grunwaldt, J.-D.; Beier, M.; Kimmerle, B.; Baiker, A.; Nachtegaal, M.; Griesebock, B.; Lützenkirchen-Hecht, D.; Stötzel, J.; Frahm, R. Phys. Chem. Chem. Phys. 2009, 11, 8779
78. Caravati, M.; Grunwaldt, J.-D.; Baiker, A. Catal. Today 2007, 126, 27
79. Newton, M. A.; Dent, A. J.; Evans, J. Chem. Soc. Rev. 2002, 31, 83
80. Newton, M. A. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 2644
81. Newton, M. A.; Dent, A. J.; Fiddy, S. G.; Jyoti, B.; Evans, J. Catal. Today 2007, 126, 64
82. Föttinger, K.; van Bokhoven, J. A.; Nachtegaal, M.; Rupprechter, G. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 428
83. Singh, J.; Alayon, E. M. C.; Tromp, M.; Safonova, O. V.; Glatzel, P.; Nachtegaal, M.; Frahm, R.; van Bokhoven, J. A. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 9260
84. Bus, E.; Prins, R.; van Bokhoven, J. A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2007, 9, 3312
85. Bernardi, F.; Alves, M. C. M.; Morais, J. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 21434
86. Bernardi, F.; Alves, M. C. M.; Traverse, A.; Silva, D. O.; Scheeren, C. W.; Dupont, J.; Morais, J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 3909
87. Okumura, K.; Kato, K.; Sanada, T.; Niwa, M. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 14426
88. Okumura, K.; Honma, T.; Hirayama, S.; Sanada, T.; Niwa, M. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 16740
89. Shishido, T.; Asakura, H.; Amano, F.; Sone, T.; Yamazoe, S.; Kato, K.; Teramura, K.; Tanaka, T. Catal. Lett. 2009, 131, 413
90. Ohyama, J.; Teramura, K.; Okuoka, S.; Yamazoe, S.; Kato, K.; Shishido, T.; Tanaka, T. Langmuir 2010, 26, 13907
91. Nishimura, S.; Takagaki, A.; Maenosono, S.; Ebitani, K. Langmuir 2010, 26, 4473
92. Nishimura, S.; Mott, D.; Takagaki, A.; Maenosono, S.; Ebitani, K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 9335
93. Ohyama, J.; Teramura, K.; Higuchi, Y.; Shishido, T.; Hitomi, Y.; Kato, K.; Tanida, H.; Uruga, T.; Tanaka, T. ChemPhysChem 2011, 12, 127
94. Ohyama, J.; Teramura, K.; Higuchi, Y.; Shishido, T.; Hitomi, Y.; Aoki, K.; Funabiki, T.; Kodera, M.; Kato, K.; Tanida, H.; Uruga, T.; Tanaka, T. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 11128
95. Koningsberger, D. C.; Prins, R. X-ray Absorption: Principles, Applications, Techniques of EXAFS, SEXAFS and XANES; Wiley: New York, 1988.
96. Brown, M.; Peierls, R. E.; Stern, E. A. Phys. Rev. B 1977, 15, 738
97. Horsley, J. A. J. Chem. Phys. 1982, 76, 1451
98. Mansour, A. N.; Cook, J. W., Jr.; Sayers, D. E. J. Phys. Chem. 1984, 88, 2330
99. Spieker, W. A.; Liu, J.; Miller, J. T.; Kropf, A. J.; Regalbuto, J. R. Appl. Catal., A 2002, 232, 219
100. Spieker, W. A.; Liu, J.; Hao, X.; Miller, J. T.; Kropf, A. J.; Regalbuto, J. R. Appl. Catal., A 2003, 243, 53
101. Shelimov, B.; Lambert, J.-F.; Che, M.; Didillon, B. J. Catal. 1999, 185, 462
102. Cameron, R. E.; Bocarsly, A. B. Inorg. Chem. 1986, 25, 2910
103. Cameron, R. E.; Bocarsly, A. B. J. Am. Chem. Soc. 1985, 107, 6116
104. Harada, M.; Einaga, H. Langmuir 2006, 22, 2371
105. Harada, M.; Okamoto, K.; Terazima, M. Langmuir 2006, 22, 9142
106. Siebrand, W.; Wildman, T. A. Acc. Chem. Res. 1986, 19, 238
107. Plonka, A. Annu. Rep. Prog. Chem. Sect. C: Phys. Chem. 1988, 85, 47
108. Plonka, A. Annu. Rep. Prog. Chem. Sect. C: Phys. Chem. 2001, 97, 91
109. Khawam, A.; Flanagan, D. R. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17315
110. Khawam, A.; Flanagan, D. R. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 10073
111. Skrdla, P. J.; Robertson, R. T. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 10611
112. Skrdla, P. J. J. Phys. Chem. A 2006, 110, 11494
113. Skrdla, P. J. J. Phys. Chem. A 2009, 113, 9329
114. Harada, M.; Inada, Y. Langmuir 2009, 25, 6049
115. Harada, M.; Inada, Y.; Nomura, M. J. Colloid Interface Sci. 2009, 337, 427
116. Kometani, N.; Kohara, Y.; Yonezawa, Y. Colloids Surf. A 2008, 313-314, 43
117. Harada, M.; Takahashi, S. J. Colloid Interface Sci. 2008, 325, 1
118. Cotton, F. A.; Wilkinson, G. Advanced Inorganic Chemistry, 4 th ed.; Wiley: New York, 1980.
119. Henglein, A.; Giersig, M. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 6767
120. Henglein, A.; Ershov, B. G.; Malow, M. J. Phys. Chem. 1995, 99, 14129
121. Ciacchi, L. C.; Pompe, W.; De Vita, A. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 7371
122. Ciacchi, L. C.; Pompe, W.; De Vita, A. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 1755
123. Dixit, N. M.; Zukoski, C. F. Phys. Rev. E 2002, 66, 051602
124. Ben-Eliyahu, Y.; Brill, M.; Mintz, M. H. J. Chem. Phys. 1999, 111, 6053
125. Wette, P.; Schöpe, H. J.; Palberg, T. J. Chem. Phys. 2005, 123, 174902
126. Lümmen, N.; Kraska, T. J. Aerosol Sci. 2005, 36, 1409
127. Privman, V.; Goia, D. V.; Park, J.; Matijevicí, E. J. Colloid Interface Sci. 1999, 213, 36
128. Libert, S.; Gorshkov, V.; Goia, D. V.; Matijevicí, E.; Privman, V. Langmuir 2003, 19, 10679
129. Drews, T. O.; Katsoulakis, M. A.; Tsapatsis, M. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 23879
130. Drews, T. O.; Tsapatsis, M. Microporous Mesoporous Mater. 2007, 101, 97
131. Bogush, G. H.; Zukoski, C. F. J. Colloid Interface Sci. 1991, 142, 19
132. Van Hyning, D. L.; Klemperer, W. G.; Zukoski, C. F. Langmuir 2001, 17, 3128
133. Van Hyning, D. L.; Klemperer, W. G.; Zukoski, C. F. Langmuir 2001, 17, 3120
134. Jacobs, P. W. M. J. Phys. Chem. B 1997, 101, 10086
135. Jacobs, P. W. M.; Kureishy, A. R. T. Trans. Faraday Soc. 1962, 58, 551
136. Prout, E. G.; Tompkins, F. C. Trans. Faraday Soc. 1944, 40, 488
137. Prout, E. G.; Tompkins, F. C. Trans. Faraday Soc. 1946, 42, 468
138. Mondloch, J. E.; Yan, X.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6389
139. Mondloch, J. E.; Wang, Q.; Frenkel, A. I.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 9701
140. Mondloch, J. E.; Finke, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7744
141. Skrdla, P. J. J. Phys. Chem. A 2004, 108, 6709
142. Skrdla, P. J.; Robertson, R. T. Chem. Mater. 2008, 20, 3
143. Skrdla, P. J. Chem. Mater. 2010, 22, 2685
144. Shields, S. P.; Richards, V. N.; Buhro, W. E. Chem. Mater. 2010, 22, 3212
145. Richards, V. N.; Rath, N. P.; Buhro, W. E. Chem. Mater. 2010, 22, 3556
146. Richards, V. N.; Shields, S. P.; Buhro, W. E. Chem. Mater. 2011, 23, 137-144
147. Avrami, M. J. Chem. Phys. 1939, 7, 1103
148. Avrami, M. J. Chem. Phys. 1940, 8, 212
149. Avrami, M. J. Chem. Phys. 1941, 9, 177
150. Erofe'ev, B. V. Dokl. Akad. Nauk SSSR 1946, 52, 511
151. Finney, E. E.; Finke, R. G. Chem. Mater. 2009, 21, 4468-4479
152. Finney, E. E.; Finke, R. G. Chem. Mater. 2009, 21, 4692-4705
153. Hiramatsu, H.; Osterloh, F. E. Chem. Mater. 2004, 16, 2509-2511
154. Lifshitz, I. M.; Slyosov, V. V. J. Phys. Chem. Solids 1961, 19, 35
155. Wagner, C. Z. Elektrochem. 1961, 65, 581
156. Voorhees, P. W. J. Stat. Phys. 1985, 38, 231
157. Frenkel, A. I.; Hills, C. W.; Nuzzo, R. G. J. Phys. Chem. B 2001, 105, 12689
158. Benfield, R. E. J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1992, 88, 1107
159. Harada, M.; Katagiri, E. Langmuir 2010, 26, 17896
160. Harada, M.; Tamura, N.; Takenaka, M. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 14081
161. Henglein, A. J. Phys. Chem. 1993, 97, 5457
162. Belloni, J. Catal. Today 2006, 113, 141
163. Sakamoto, M.; Fujistuka, M.; Majima, T. J. Photochem. Photobiol., C 2009, 10, 33
164. Kometani, N.; Doi, H.; Asami, K.; Yonezawa, Y. Phys. Chem. Chem. Phys. 2002, 4, 5142
165. Sato, T.; Maeda, N.; Ohkoshi, H.; Yonezawa, Y. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1994, 67, 3165
166. Sato, T.; Onaka, H.; Yonezawa, Y. J. Photochem. Photobiol., A 1999, 127, 83
167. Clary, D. R.; Mills, G. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 14656