Influence of Structural, Microstructural and Electrical Properties on Electrocatalytic Performance at the Nanoscale

Electrocatalysis

Volumn 2, Issue 1, 2011, Pages 1-19

  Gilliam, Ryan J ^a   Kirk, Donald W ^a   Thorpe, Steven J ^a  

^a UNIVERSITY OF TORONTO   (Canada)

Author keywords

Electrocatalytic activity; Electronic structure effect; Nanoparticle catalysts; Particle size effect

Indexed keywords

EID: 84864400477     PISSN: 18682529     EISSN: 18685994     Source Type: Journal    
DOI: 10.1007/s12678-011-0038-1     Document Type: Article

References (131)

1. M. Watanabe, Design of electrocatalysts for fuel cells, in Catalysis and electrocatalysis at nanoparticle surfaces, ed. by A. Wieckowski, E. R. Savinova, C. G. Vayenas (Marcel Dekker, New York, 2003), pp. 827-845. Chapter 22.
2. K. Zdunek, Surf. Coat. Technol. 201, 4813 (2007).
3. S. K. Chakarvarti, J. Vetter, Radiat. Meas. 29(2), 149 (1998).
4. L. Vékás, D. Bica, M. V. Avdeev, China Particuology 5, 43 (2007).
5. S. Rüdiger, U. Groß, E. Kemnitz, J. Flourine Chem. 128, 353 (2007).
6. M. G. Lines, J. Alloys Compd. 449, 242 (2008).
7. X. Ma, X. Li, N. Lun, S. Wen, Mater. Chem. Phys. 97, 351 (2006).
8. N. Sano, S. Ukita, Mater. Chem. Phys. 99, 447 (2006).
9. H. Wang, X. Sun, Y. Ye, S. Qiu, J. Power Sources 161, 839 (2006).
10. Z. Liu, B. Guo, L. Hong, T. H. Lim, Electr. Commun. 8, 83 (2006).
11. W. H. Cheng, K. C. Wu, M. Y. Lo, C. H. Lee, Catal. Today 97, 145 (2004).
12. W. Li, W. Zhou, H. Li, Z. Zhou, B. Zhou, G. Sun, Q. Xin, Electrochim. Acta 49(7), 1045 (2004).
13. W. J. Zhou, S. Q. Song, W. Z. Li, G. Q. Sun, Q. Xin, S. Kontou, K. Poulianitis, P. Tsiakaras, Solid State Ionics 175, 797 (2004).
14. J. Jiang, A. E. Miller, J. Power Sources 173, 867 (2007).
15. C.-C. Chien, K.-T. Jeng, Mater. Chem. Phys. 103, 400 (2007).
16. M. Min, C. Park, H. Kim, C. Kwak, A. A. Serov, H. Kweon, S. Lee, Electrochim. Acta 52, 1670 (2006).
17. P. Costamagna, S. Srinivasan, J. Power Sources 102, 242 (2001).
18. S. Y. Cha, W. M. Lee, J. Electrochem. Soc. 146(11), 4055 (1999).
19. X. Yu, S. Ye, J. Power Sources 172, 133 (2007).
20. M.-K. Min, J. Cho, K. Cho, H. Kim, Electrochim. Acta 45, 4211 (2000).
21. H. Tsunoyama, H. Sakurai, T. Tsukuda, Chem. Phys. Lett. 429, 528 (2006).
22. A. Kabbabi, F. Gloaguen, F. Andolfatto, R. Durand, J. Electroanal. Chem. 373, 251 (1994).
23. G. C. Bond, Chem. Soc. Rev. 20, 441 (1991).
24. B. Coq, F. Figueras, Coord. Chem. Rev. 178-180, 1753 (1998).
25. G. C. Bond, Surf. Sci. 156, 966 (1985).
26. M. S. Chen, D. W. Goodman, Catal. Today 111, 22 (2006).
27. K. J. J. Mayrhofer, M. Arenz, B. B. Blizanac, V. Stamenkovic, P. N. Ross, N. M. Markovic, Electrochim. Acta 50, 5144 (2005).
28. R. J. Gilliam, D. W. Kirk, S. J. Thorpe, Electr. Commun. 9, 875 (2007).
29. R. J. Gilliam, D. W. Kirk, S. J. Thorpe, Electr. Commun. 9, 2276 (2007).
30. S. Schimpf, M. Lucas, C. Mohr, U. Rodemerck, A. Brückner, J. Radnik, H. Hofmeister, P. Claus, Catal. Today 72, 63 (2002).
31. G. R. Bamwenda, S. Tsubota, T. Nakamura, M. Haruta, Catal. Lett. 44, 83 (1997).
32. L. Guczi, D. Horváth, Z. Pászti, G. Petõ, Catal. Today 72, 101 (2002).
33. J. A. Dalmon, G. A. Martin, J. Catal. 66, 214 (1980).
34. W. M. H. Sachtler, R. A. van Santen, Adv. Catal. 26, 69 (1977).
35. W. M. H. Sachtler, R. A. van Santen, Appl. Surf. Sci. 3, 121 (1979).
36. R. A. van Santen, W. M. H. Sachtler, Surf. Sci. 63, 358 (1977).
37. M. J. Yacamán, G. Díaz, A. Gómez, Catal. Today 23, 161 (1995).
38. M. J. Yacamán, T. Ocaňa, Phys. Status Solidi A 42, 571 (1977).
39. M. Sattler, P. N. Ross, Ultramicroscopy 20, 21 (1986).
40. C. O. Bennett, M. Che, J. Catal. 136, 633 (1992).
41. C. O. Bennett, M. Che, J. Catal. 120, 293 (1989).
42. G. C. Bond, L. Hui, J. Catal. 137, 462 (1992).
43. O. M. Poltorak, V. S. Boronin, Russ. J. Phys. Chem. 40, 1436 (1966).
44. T. Stace, Nature 331(14), 116 (1988).
45. K. Rademann, B. Kaiser, U. Even, F. Hensel, Phys. Rev. Lett. 59, 2319 (1987).
46. J. Farges, M. F. de Feraudy, B. Raoult, G. Torchet, J. Chem. Phys. 84(6), 3491 (1986).
47. P. A. Montano, G. K. Shenoy, E. E. Alp, W. Schulze, J. Urban, Phys. Rev. Lett. 56(19), 2076 (1986).
48. P. Buffat, J.-P. Borel, Phys. Rev. A 13(6), 2287 (1976).
49. L. Oberli, R. Monot, H. J. Mathieu, D. Landolt, J. Buttet, Surf. Sci. 106, 301 (1981).
50. E. Landree, D. Grozea, C. Collazo-Davilla, L. D. Marks, Phys. Rev. B 55(12), 7910 (1997).
51. G. Peto{double acute}, B. L. Molnár, Z. Pászti, O. Geszti, A. Bekc, L. Guczi, Mater. Sci. Eng. C 19, 95 (2002).
52. M. Valden, X. Lai, D. W. Goodman, Science 281, 1647 (1998).
53. Z. Pászti, G. Peto{double acute}, Z. E. Horvath, A. Karacs, L. Guczi, Solid State Commun. 107(7), 329 (1998).
54. Z. Pászti, G. Peto{double acute}, Z. E. Horvath, A. Karacs, L. Guczi, J. Phys. Chem. B 101, 2109 (1997).
55. S. Di Nardo, L. Lozzi, M. Passacantando, P. Picozzi, S. Santucci, M. DeCrescenzi, Surf. Sci. 307, 922 (1994).
56. A. F. Carley, L. A. Dollard, P. R. Norman, C. Pottage, M. W. Roberts, J. Electron Spectrosc. 98, 223 (1999).
57. M. Wilms, J. Conrad, K. Vasilev, M. Kreiter, G. Wegner, Appl. Surf. Sci. 238, 490 (2004).
58. K. Keren, M. Krueger, R. Gilad, G. Ben-Yoseph, U. Sivan, E. Braun, Science 297, 72 (2002).
59. L. Stella, G. E. Santoro, M. Fabrizio, E. Tosatti, Surf. Sci. 566, 430 (2004).
60. Y. Sun, B. Gates, B. Mayers, Y. Xia, Nano Lett. 2(2), 165 (2002).
61. R. Šordan, M. Burghard, K. Kern, Appl. Phys. Lett. 79(13), 2073 (2001).
62. P. Jelínek, R. Pérez, J. Ortega, F. Flores, Surf. Sci. 566, 13 (2004).
63. M. G. Mason, Phys. Rev. B 27, 748 (1983).
64. O. Alexeev, B. C. Gates, J. Catal. 176, 310 (1998).
65. M. Che, C. O. Bennett, Adv. Catal. 36, 55 (1989).
66. B. Coq, Metal-support interactions in catalysis, in Metal-Ligand Interactions in Chemistry, Physics and Biology. Series C: Mathematical and Physical Sciences, ed. by N. Russo, D. R. Salahub, vol. 546 (Springer, New York, 2000), p. 49.
67. L. V. Nosova, M. V. Stenin, Y. N. Nogin, Y. A. Ryndin, Appl. Surf. Sci. 55, 43 (1992).
68. M. Valden, S. Pak, X. Lai, D. W. Goodman, Catal. Lett. 56, 7 (1998).
69. E. Costanzo, G. Faraci, A. R. Pennisi, S. Ravesi, A. Terrasi, G. Margaritondo, Solid State Commun. 81, 155 (1992).
70. G. Faraci, E. Costanzo, A. R. Pennisi, Y. Hwu, G. Margaritondo, Z. Phys. D23, 263 (1992).
71. A. R. Pennisi, E. Costanzo, G. Faraci, Y. Hwu, G. Margaritondo, Phys. Lett. A 169, 87 (1990).
72. G. K. Wertheim, S. B. DiCenzo, D. N. E. Buchanan, Phys. Rev. B 33, 5384 (1986).
73. G. Deganello, D. Duca, A. Martorana, G. Fagherazzi, A. Benedetti, J. Catal. 150, 127 (1994).
74. A. M. Venezia, A. Rossi, D. Duca, A. Martorana, G. Deganello, Appl. Catal. A-Gen. 125, 113 (1995).
75. A. M. Venezia, D. Duca, M. A. Floriano, G. Deganello, A. Rossi, Surf. Interface Anal. 19, 543 (1992).
76. A. M. Venezia, D. Duca, M. A. Floriano, G. Deganello, A. Rossi, Surf. Interface Anal. 18, 619 (1992).
77. Y. Takasu, Y. Matsuda, Chem. Phys. Lett. 108(4), 384 (1984).
78. B. Tardy, C. Noupa, C. Leclercq, J. C. Bertolini, A. Hoareau, M. Treilleux, J. P. Faure, G. Nihoul, J. Catal. 129, 1 (1991).
79. V. Vijayakrishnan, A. Chainani, D. D. Sarma, C. N. R. Rao, J. Phys. Chem. 96, 8679 (1992).
80. Y. Takasu, N. Ohashi, X.-G. Zhang, Y. Murakami, H. Minagawa, S. Sato, K. Wahikozawa, Electrochim. Acta 41(16), 2595 (1996).
81. Y. Takasu, M. Teramoto, Y. Matsuda, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1329 (1983).
82. Y. Takasu, T. Akimaru, K. Kasahara, Y. Matsuda, H. Miura, I. Toyoshima, J. Am. Chem. Soc. 104, 5249 (1982).
83. S. Mukerjee, J. McBreen, J. Electroanal. Chem. 448, 163 (1998).
84. Y. Tang, L. Zhang, Y. Wang, Y. Zhou, Y. Gao, C. Liu, W. Xing, T. Lu, J. Power Sources 162, 124 (2006).
85. Y. Takasu, T. Iwazaki, W. Sugimoto, T. Murakami, Electr. Commun. 2, 671 (2000).
86. B. D. McNicol, P. A. Attwood, R. T. Short, J. Chem. Soc. Farad. Trans. I 77, 2017 (1981).
87. M. Watanabe, S. Saegusa, P. Stonehart, J. Electroanal. Chem. 271, 213 (1989).
88. M. Haruta, S. Tsubota, T. Kobayashi, H. Kageyama, M. J. Genet, B. Delmon, J. Catal. 144, 175 (1993).
89. V. I. Bukhtiyarov, I. P. Prosvirin, R. I. Kvon, S. N. Goncharova, B. S. Bal'zhinimaev, J. Chem. Soc. Farad. T. 93(13), 2323 (1997).
90. S. R. Seyedmonir, J. K. Plischke, M. A. Vannice, H. W. Young, J. Catal. 123, 534 (1990).
91. S. Cheng, A. Clearfield, J. Catal. 94, 455 (1985).
92. J. K. Lee, X. E. Verykios, R. Pitchai. Appl. Catal. 50, 171 (1989).
93. N. Nilius, M. Kulawik, H.-P. Rust, H.-J. Freund, Surf. Sci. 572, 347 (2004).
94. H. S. Taylor, Proc. R. Soc. Lond. A 108, 105 (1925).
95. M. Watanabe, H. Sei, P. Stonehart, J. Electroanal. Chem. 261, 375 (1989).
96. L. J. Bregoli, Electrochim. Acta 23, 489 (1978).
97. A. Burghardt, A. Kubaczka, Chem. Eng. Process. 35, 65 (1996).
98. B. A. Buffman, Chem. Eng. Sci. 55, 5803 (2000).
99. M. Boudart, Adv. Catal. 20, 153 (1969).
100. A. A. Balandin, Z. Phys. Chem. 132, 132 (1929).
101. G. A. Martin, Catal. Rev. 30, 519 (1988).
102. R. van Hardeveld, F. Hartog, Surf. Sci. 15, 189 (1969).
103. K. Kinoshita, J. Electrochem. Soc. 137(3), 845 (1990).
104. M. Mavrikakis, P. Stoltze, J. K. Nørskov, Catal. Lett. 64, 101 (2000).
105. M. J. Yacamán, J. M. Domínguez, J. Catal. 64, 213 (1980).
106. M. J. Yacamán, S. Fuentes, J. M. Domínguez, Surf. Sci. 106, 472 (1981).
107. O. L. Peréz, D. Romeu, M. J. Yacamán, Appl. Surf. Sci. 10, 135 (1982).
108. O.-L. Pérez, D. Romeu, M. J. Yacamán, J. Catal. 79, 240 (1983).
109. O.-L. Pérez, D. Romeu, M. J. Yacamán, Appl. Surf. Sci. 13, 402 (1982).
110. E. Antolini, J. R. C. Salgado, M. J. Giz, E. R. Gonzalez, Int. J. Hydrogen Energy 30, 1213 (2005).
111. V. Stamenkovic, N. M. Markovic, P. N. Ross Jr., J. Electroanal. Chem. 500, 44 (2001).
112. A. Hamelin, G. Picq, P. Vennereau, J. Electroanal. Chem. 148, 61 (1983).
113. T. J. Schmidt, V. Stamenkovic, M. Arenz, N. M. Markovic, P. N. Ross Jr., Electrochim. Acta 47, 3765 (2002).
114. M.-C. Morin, C. Lamy, J.-M. Léger, J.-L. Vasquez, A. Aldaz, J. Electroanal. Chem. 283, 287 (1990).
115. K. Yahikozawa, Y. Fujii, Y. Matsuda, K. Nishimura, Y. Takusa, Electrochim. Acta 36, 973 (1991).
116. N. D. Spencer, R. C. Shoonmaker, G. A. Somorjai, J. Catal. 74, 129 (1982).
117. G. Kokkinidis, J. M. Leger, C. Lamy, J. Electroanal. Chem. 242, 221 (1988).
118. J. J. Burton, Catal. Rev. Sci. Eng. 9, 209 (1974).
119. M. J. Yacamán, A. Gomez, Appl. Surf. Sci. 19, 348 (1984).
120. P. Stonehart, P. A. Zucks, Electrochim. Acta 17, 2333 (1972).
121. P. Stonehart, J. Baris, J. Hochmuth, P. Pagliaro, DOE/NASA-10176-10, 1983.
122. P. Tandon, D. E. Rosner, J. Colloid Interface Sci. 213, 273 (1999).
123. M. S. Wilson, F. H. Garzon, K. E. Sickafus, S. Gottesfeld, J. Electrochem. Soc. 140(10), 2872 (1993).
124. Z. Siroma, K. Ishii, K. Yasuda, M. Inaba, A. Tasaka, J. Power Sources 171, 524 (2007).
125. R. M. Darling, J. P. Meyers, J. Electrochem. Soc. 152(1), A242 (2005).
126. J. Xie, D. L. Wood III, K. L. More, P. Atanassov, R. L. Borup, J. Electrochem. Soc. 152(5), A1011 (2005).
127. M. Comotti, C. Della Pina, R. Matarrese, M. Rossi, Angew. Chem. Int. Ed. 42, 5812 (2004).
128. M. Haruta. 3rd World Congress on Oxidation Catalysis, ed. R. K. Grasselli, S. T. Oyama, A. M. Gaffney, J. E. Lyons (Elsevier, Amsterdam, 1997), pp. 123-134.
129. C. Bianchi, F. Porta, L. Prati, M. Rossi, Top. Catal. 13, 231 (2000).
130. S.-B. Lee, S.-I. Pyun, J. Appl. Electrochem. 30, 795 (2000).
131. S.-I. Pyun, S.-B. Lee, J. Power Sources 77, 170 (1999).