Electrochemical mapping reveals direct correlation between heterogeneous electron-transfer kinetics and local density of states in diamond electrodes

Angewandte Chemie - International Edition

Volumn 51, Issue 28, 2012, Pages 7002-7006

  Patten, Hollie V ^a   Meadows, Katherine E ^a,b   Hutton, Laura A ^a   Iacobini, James G ^a   Battistel, Dario ^c   McKelvey, Kim ^a,b   Colburn, Alexander W ^a   Newton, Mark E ^b   MacPherson, Julie V ^a   Unwin, Patrick R ^a  

^a UNIVERSITY OF WARWICK   (United Kingdom)

^b UNIVERSITY OF WARWICK   (United Kingdom)

^c CA' FOSCARI UNIVERSITY OF VENICE   (Italy)

Author keywords

carbon; electrochemistry; electron transfer; kinetics; scanning electrochemical microscopy

Indexed keywords

CARBON MATERIAL; DIAMOND ELECTRODE; ELECTRO-ACTIVITY; ELECTROCHEMICAL KINETICS; ELECTROCHEMICAL TECHNOLOGY; ELECTRODE STRUCTURE; ELECTRON TRANSFER; ELECTRON TRANSFER KINETICS; ELECTRON TRANSFER RATES; LOCAL DENSITY OF ELECTRONIC STATE; LOCAL DENSITY OF STATE; RATIONAL DESIGN; SCANNING ELECTROCHEMICAL MICROSCOPY;

CARBON; DIAMONDS; ELECTROCHEMISTRY; ENZYME KINETICS; KINETICS; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SCANNING PROBE MICROSCOPY;

ELECTROCHEMICAL ELECTRODES;

EID: 84863652337     PISSN: 14337851     EISSN: 15213773     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/anie.201203057     Document Type: Article

References (66)

1. D. E. Khoshtariya, T. D. Dolidze, M. Shushanyan, K. L. Davis, D. H. Waldeck, R. van Eldik, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2010, 107, 2757-2762
2. M. Shen, A. J. Bard, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 15737-15742
3. J. F. Smalley, H. O. Finklea, C. E. D. Chidsey, M. R. Linford, S. E. Creager, J. P. Ferraris, K. Chalfant, T. Zawodzinsk, S. W. Feldberg, M. D. Newton, J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 2004-2013
4. R. W. Murray, Chem. Rev. 2008, 108, 2688-2720.
5. A. K. Mishra, D. H. Waldeck, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 17904-17914
6. K. Bano, A. Nafady, J. Zhang, A. M. Bond, H. Inamul, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 24153-24163
7. A. J. Bard, L. R. Faulkner, in Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, 2 nd ed., 2001, p. 127
8. S. Amemiya, N. Nioradze, P. Santhosh, M. J. Deible, Anal. Chem. 2011, 83, 5928-5935
9. S. Gosavi, R. A. Marcus, J. Phys. Chem. B 2000, 104, 2067-2072
10. J. Velmurugan, P. Sun, M. V. Mirkin, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 459-464
11. D. H. Evans, Chem. Rev. 2008, 108, 2113-2144
12. M. A. G. Zevenbergen, B. L. Wolfrum, E. D. Goluch, P. S. Singh, S. G. Lemay, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11471-11477.
13. J. Xu, M. C. Granger, Q. Chen, J. W. Strojek, T. E. Lister, G. M. Swain, Anal. Chem. 1997, 69, 591A-597A.
14. L. Hutton, M. E. Newton, P. R. Unwin, J. V. Macpherson, Anal. Chem. 2009, 81, 1023-1032
15. L. A. Hutton, M. E. Newton, P. R. Unwin, J. V. Macpherson, Anal. Chem. 2011, 83, 735-745
16. L. A. Hutton, M. Vidotti, J. G. Iacobini, C. Kelly, M. E. Newton, P. R. Unwin, J. V. Macpherson, Anal. Chem. 2011, 83, 5804-5808
17. T. Wu, G. Zhao, Y. Lei, P. Li, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 3888-3898
18. G. Zhao, P. Li, F. Nong, M. Li, J. Gao, D. Li, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 5906-5913
19. R. E. Ruther, M. L. Rigsby, J. B. Gerken, S. R. Hogendoorn, E. C. Landis, S. S. Stahl, R. J. Hamers, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5692-5694
20. C. A. Martínez-Huitle, E. Brillas, Angew. Chem. 2008, 120, 2024-2032
21. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 1998-2005
22. A. Kirste, G. Schnakenburg, F. Stecker, A. Fischer, S. R. Waldvogel, Angew. Chem. 2010, 122, 983-987
23. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 971-975
24. A. Kirste, B. Elsler, G. Schnakenburg, S. R. Waldvogel, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 3571-3576
25. A. Kirste, M. Nieger, I. M. Malkowsky, F. Stecker, A. Fischer, S. R. Waldvogel, Chem. Eur. J. 2009, 15, 2273-2277
26. I. M. Malkowsky, U. Griesbach, H. Pütter, S. R. Waldvogel, Eur. J. Org. Chem. 2006, 4569-4572.
27. J. P. Lagrange, A. Deneuville, E. Gheeraert, Diamond Relat. Mater. 1998, 7, 1390-1393.
28. K. B. Holt, A. J. Bard, Y. Show, G. M. Swain, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 15117-15127.
29. M. C. Granger, M. Witek, J. Xu, J. Wang, M. Hupert, A. Hanks, M. D. Koppang, J. E. Butler, G. Lucazeau, M. Mermoux, J. W. Strojek, G. M. Swain, Anal. Chem. 2000, 72, 3793-3804
30. S. Haymond, G. T. Babcock, G. M. Swain, Electroanalysis 2003, 15, 249-253
31. D. Y. Kim, J. Wang, J. Yang, H. W. Kim, G. M. Swain, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 10026-10032.
32. A. Neufeld, A. O'Mullane, J. Solid State Electrochem. 2006, 10, 808-816
33. J. Chane-Tune, J.-P. Petit, S. Szunerits, P. Bouvier, D. Delabouglise, B. Marcus, M. Mermoux, ChemPhysChem 2006, 7, 89-93
34. N. R. Wilson, S. L. Clewes, M. E. Newton, P. R. Unwin, J. V. Macpherson, J. Phys. Chem. B 2006, 110, 5639-5646.
35. K. Honda, T. Noda, M. Yoshimura, K. Nakagawa, A. Fujishima, J. Phys. Chem. B 2004, 108, 16117-16127.
36. G. R. Salazar-Banda, L. S. Andrade, P. A. P. Nascente, P. S. Pizani, R. C. Rocha-Filho, L. A. Avaca, Electrochim. Acta 2006, 51, 4612-4619.
37. F. Maier, M. Riedel, B. Mantel, J. Ristein, L. Ley, Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 3472-3475.
38. J. B. Miller, G. R. Brandes, J. Appl. Phys. 1997, 82, 4538-4545.
39. K. Ushizawa, K. Watanabe, T. Ando, I. Sakaguchi, M. Nishitani-Gamo, Y. Sato, H. Kanda, Diamond Relat. Mater. 1998, 7, 1719-1722.
40. M. Bernard, A. Deneuville, P. Muret, Diamond Relat. Mater. 2004, 13, 282-286.
41. D. S. Knight, W. B. White, J. Mater. Res. 1989, 4, 385-393
42. P. K. Bachmann, D. Leers, H. Lydtin, Diamond Relat. Mater. 1991, 1, 1-12.
43. K. McKelvey, M. A. Edwards, P. R. Unwin, Anal. Chem. 2010, 82, 6334-6337
44. K. McKelvey, M. E. Snowden, M. Peruffo, P. R. Unwin, Anal. Chem. 2011, 83, 6447-6454.
45. R. D. Martin, P. R. Unwin, Anal. Chem. 1998, 70, 276-284
46. C. M. Sánchez-Sánchez, J. Rodríguez-Lõpez, A. J. Bard, Anal. Chem. 2008, 80, 3254-3260
47. Y. Shen, M. Trauble, G. Wittstock, Anal. Chem. 2008, 80, 750-759.
48. C. G. Williams, M. A. Edwards, A. L. Colley, J. V. Macpherson, P. R. Unwin, Anal. Chem. 2009, 81, 2486-2495.
49. J. Kwak, A. J. Bard, Anal. Chem. 1989, 61, 1221-1227.
50. M. V. Mirkin, A. J. Bard, Anal. Chem. 1992, 64, 2293-2302.
51. P. V. Dudin, M. E. Snowden, J. V. Macpherson, P. R. Unwin, ACS Nano 2011, 5, 10017-10025
52. I. Dumitrescu, P. V. Dudin, J. P. Edgeworth, J. V. Macpherson, P. R. Unwin, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 2633-2639.
53. P. J. Smolenaers, J. K. Beattie, Inorg. Chem. 1986, 25, 2259-2262
54. G. M. Brown, N. Sutin, J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 883-892.
55. J. Xia, F. Chen, J. Li, N. Tao, Nat. Nanotechnol. 2009, 4, 505-509.
56. N. Ebejer, M. Schnippering, A. W. Colburn, M. A. Edwards, P. R. Unwin, Anal. Chem. 2010, 82, 9141-9145
57. S. C. S. Lai, P. V. Dudin, J. V. Macpherson, P. R. Unwin, J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10744-10747
58. M. E. Snowden, A. G. Güell, S. C. S. Lai, K. McKelvey, N. Ebejer, M. A. O'Connell, A. W. Colburn, P. R. Unwin, Anal. Chem. 2012, 84, 2483-2491.
59. R. J. Rice, R. L. McCreery, Anal. Chem. 1989, 61, 1637-1641.
60. J. Xu, Q. Chen, G. M. Swain, Anal. Chem. 1998, 70, 3146-3154
61. H. Gerischer, J. Phys. Chem. 1985, 89, 4249-4251
62. J. D. Wiggins-Camacho, K. J. Stevenson, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 19082-19090.
63. I. Heller, J. Kong, K. A. Williams, C. Dekker, S. G. Lemay, J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 7353-7359.
64. M. Hahn, M. Baertschi, O. Barbieri, J. C. Sauter, R. Kotz, R. Gallay, Electrochem. Solid-State Lett. 2004, 7, A 33 -A 36.
65. C. E. Nebel, J. Ristein, in Semiconductors and Semimetals: Thin-Film Diamond II, Vol. 77 (Eds.:, E. N. Christoph, R. Jürgen,), Elsevier, 2004, p. 106.
66. H. Gerischer, Electrochim. Acta 1990, 35, 1677-1699.