Density functional theory study of oxygen reduction activity on ultrathin platinum nanotubes

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 31, 2012, Pages 16499-16510

  Matanović, Ivana ^a,b   Kent, Paul R C ^c   Garzon, Fernando H ^a   Henson, Neil J ^a  

^a LOS ALAMOS NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b RUDER BO KOVI INSTITUTE   (Croatia)

^c OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CELL POTENTIAL; CHEMICAL SPECIES; CORROSION PROBLEMS; DISSOCIATIVE MECHANISMS; ELECTROCHEMICAL DISSOLUTION; EQUILIBRIUM ADSORPTION; FREE-ENERGY DIAGRAMS; GASPHASE; OVER POTENTIAL; OXYGEN REDUCTION; OXYGEN REDUCTION REACTION; PLANE WAVE; POURBAIX DIAGRAM; SINGLE-WALL; STABLE STATE; STRUCTURAL CHANGE; ULTRA-THIN; WATER ENVIRONMENTS;

ADSORPTION; CATALYST ACTIVITY; CHIRALITY; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; DISSOLUTION; ELECTROLYTIC REDUCTION; ENANTIOMERS; PLATINUM; REACTION INTERMEDIATES; STEREOCHEMISTRY;

NANOTUBES;

EID: 84865027778     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp3035456     Document Type: Article

References (69)

1. Iijima, S. Nature 1991, 354, 56-58
2. Baughman, R. H.; Zakhidov, A. A.; de Heer, W. A. Science 2002, 297, 787-792
3. Bandaru, P. R. J. Nanosci. Nanotechnol. 2007, 7, 1-29
4. Gimzewski, J. K.; Möller, R. Phys. Rev. B 1987, 36, 1284-1287
5. Agraït, N.; Rodrigo, J. G.; Vieira, S. Phys. Rev. B 1993, 47, 12345-12348
6. Pascual, J. I.; Méndez, J.; Gómez-Herrero, J.; Baró, A. M.; Garcia, N.; Landman, U.; Luedtke, W. D.; Bogachek, E. N.; Cheng, H. P. Science 1995, 267, 1793-1795
7. Olesen, L.; Laegsgaard, E.; Stensgaard, I.; Besenbacher, F.; Schiøtz, J.; Stoltze, P.; Jacobsen, K. W.; Nørskov, J. K. Phys. Rev. Lett. 1994, 72, 2251-2254
8. Kondo, Y.; Takayanagi, K. Science 2000, 289, 606-608
9. Oshima, Y.; Onga, A.; Takayanagi, K. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 205503
10. Rodrigues, V.; Bettini, J.; Rocha, A. R.; Rego, L. G. C.; Ugarte, D. Phys. Rev. B 2002, 65, 153402
11. Oshima, Y.; Koizumi, H.; Mouri, K.; Hirayama, H.; Takayanagi, K.; Kondo, Y. Phys. Rev. B 2002, 65, 121401
12. Hong, B. H.; Bae, S. C.; Lee, C.-W.; Jeong, S.; Kim, K. S. Science 2001, 294, 348-351
13. Bilalbegović, G. Phys. Rev. B 1998, 58, 15412-15415
14. Tosatti, E.; Prestipino, S.; Kostlmeier, S.; Corso, A. D.; Di Tolla, F. D. Science 2001, 291, 288-290
15. Hasegawa, A.; Yoshizawa, K.; Hirao, K. Chem. Phys. Lett. 2001, 345, 367-371
16. Senger, R. T.; Dag, S.; Ciraci, S. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 196807-1
17. Yang, C.-K. Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 2923-2925
18. Ono, T.; Hirose, K. Phys. Rev. Lett. 2005, 94, 206806
19. Zhao, J.; Buia, C.; Han, J.; Lu, J. P. Nanotechnology 2003, 14, 501-504
20. Agrawal, B. K.; Agrawal, S.; Singh, S. J. Nanosci. Nanotechnol. 2005, 5, 635-640
21. Elizondo, S. L.; Mintmire, J. W. Phys. Rev. B 2006, 73, 045431
22. Xiao, L.; Wang, L. Chem. Phys. Lett. 2006, 430, 319-322
23. Konar, S.; Gupta, B. C. Phys. Rev. B 2008, 78, 235414
24. Gülseren, O.; Ercolessi, F.; Tosatti, E. Phys. Rev. Lett. 1998, 80, 3775-3778
25. Tosatti, E.; Prestipino, S. Science 2000, 289, 561-563
26. Ohnishi, H.; Kondo, Y.; Takayanagi, K.; Kondo, Y. Nature 1997, 395, 780-783
27. Yanson, A. I.; Bollinger, G. R.; van den Brom, H. E.; Agraït, N.; van Ruitenbeek, J. M. Nature 1998, 395, 783-785
28. Li, C. Z.; He, H. X.; Bogozi, A.; Bunch, J. S.; Tao, N. J. Appl. Phys. Lett. 2000, 76, 1333-1335
29. Gewirth, A. A.; Thorum, M. S. Inorg. Chem. 2010, 49, 3557-3566
30. Narayanan, R.; El-Sayed, M. A. Nano Lett. 2004, 4, 1343-1348
31. Tian, N.; Zhou, Z.-Y.; Sun, S.-G.; Ding, Y.; Wang, Z. L. Science 2007, 316, 732-735
32. Holby, E. F.; Sheng, W.; Shao-Horn, Y.; Morgan, D. Energy Environ. Sci. 2009, 2, 865-871
33. Mostafa, S.; Behafarid, F.; Croy, J. R.; Ono, L. K.; Li, L.; Yang, J. C.; Frenkel, A. I.; Cuenya, B. R. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15714-15719
34. Shao, M.; Peles, A.; Shoemaker, K. Nano Lett. 2011, 11, 3714-3719
35. Xiong, Y.; Cai, H.; Wiley, B. J.; Wang, J.; Kim, M. J.; Xia, Y. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 3665-3675
36. Lim, B.; Jiang, M.; Camargo, P. H. C.; Cho, E. C.; Tao, J.; Lu, X.; Zhu, Y.; Xia, Y. Science 2009, 324, 1302-1305
37. Chen, Z.; Waje, M.; Li, W.; Yan, Y. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 4060-4063
38. Koenigsmann, K.; Zhou, W.; Adzic, R. R.; Sutter, E.; Wong, S. S. Nano Lett. 2010, 10, 2806-2811
39. Perdew, J. P.; Wang, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 13244-13249
40. Perdew, J.; Chevary, J.; Vosko, S.; Jackson, K.; Pederson, M.; Singh, D.; Fiolhais, C. Phys. Rev. B 1992, 46, 6671
41. Perdew, J.; Chevary, J.; Vosko, S.; Jackson, K.; Pederson, M.; Singh, D.; Fiolhais, C. Phys. Rev. B 1993, 48, 4978-4978
42. Han, B. C.; Miranda, C. R.; Ceder, G. Phys. Rev. B 2008, 77, 075410
43. Matanović, I.; Garzon, F. H.; Henson, N. J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 10640-10650
44. Blöchl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50, 17953-17979
45. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B 1999, 59, 1758-1775
46. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1993, 47, 558-661
47. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1994, 49, 14251-14269
48. Kresse, G.; Furthmüller, J. Comput. Mater. Sci. 1996, 6, 15-50
49. Kresse, G.; Furthmüller, J. Phys. Rev. B 1996, 54, 11169-11186
50. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13, 5188-5192
51. Methfessel, M.; Paxton, A. T. Phys. Rev. B 1989, 40, 3616-3621
52. Nørskov, J. K.; Rossmeisl, J.; Logadottir, A.; Lindqvist, L.; Kitchin, J. R.; Bligaard, T.; Jónsson, H. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 17886-17892
53. Rossmeisl, J.; Nørskov, J. K.; Taylor, C. D.; Janik, M. J.; Neurock, M. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 21833-21839
54. Hansen, H. A.; Rossmeisl, J.; Nørskov, J. K. Phys. Chem. Chem. Phys. 2008, 10, 3722-3730
55. Rossmeisl, J.; Karlberg, G. S.; Jaramillo, T.; Nørskov, J. K. Faraday Discuss. 2008, 140, 337-346
56. Nilekar, A. U.; Mavrikakis, M. Surf. Sci. 2008, 602, L89-L94
57. Greeley, J.; Stephens, I. E. L.; Bondarenko, A. S.; Johansson, T. P.; Hansen, H. A.; Jaramillo, T. F.; Rossmeisl, J.; Chorkendorff, I.; Nørskov, J. K. Nat. Chem. 2009, 1, 552-556
58. Ramirez-Caballero, G. E.; Hirunsit, P.; Balbuena, P. B. J. Chem. Phys. 2010, 133, 134705
59. García-Suárez, V. M.; Rocha, A. R.; Bailey, S. W.; Lambert, C. J.; Sanvito, S.; Ferrer, J. Phys. Rev. Lett. 2005, 95, 256804
60. Taylor, C. D.; Neurock, M.; Scully, J. R. J. Electrochem. Soc. 2008, 155, C407-C414
61. Tang, L.; Han, B.; Persson, K.; Friesen, C.; He, T.; Sieradziki, K.; Ceder, G. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 596-600
62. Chepulskii, R. V.; Curtarolo, S. Nano Lett. 2011, 5, 247-254
63. Hammer, B.; Nørskov, J. K. Adv. Catal. 2000, 45, 71-129
64. Xu, Y.; Ruban, A. V.; Mavrikakis, M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4717-4725
65. Starke, U.; Materer, N.; Barbieri, A.; Döll, R.; Heinz, K.; Hove, M. A. V.; Somorjai, G. A. Surf. Sci. 1993, 287, 432-437
66. Gland, J. L.; Sexton, B. A.; Fisher, G. B. Surf. Sci. 1980, 95, 587-602
67. Stamenkovic, V. R.; Mun, B. S.; Mayrhofer, K. J. J.; Ross, P. N.; Marković, N. M.; Rossmeisl, J.; Greeley, J.; Nørskov, J. K. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 2897-2901
68. Pourbaix, M. Atlas of electrochemical equilibria in aqueous solutions; Pergamon: Oxford, U.K., 1966.
69. Borup, R. Chem. Rev. 2007, 107, 3904-3951